李 兵，肖茂翔

（广东邮电职业技术学院，广东 广州 510630）

0 引 言

随着物联网、大数据、嵌入式技术的发展，智能家居环境的应用系统已经由单一控制系统向“云-管-端”一体化[1]平台方向演进，由单项环境监测向综合环境治理系统转变。

目前，大部分智能家居系统主要使用单节点监测获取环境数据，既缺乏对家居生态系统中不同场景的实时监控与预警，又难以获取实际场景的准确数据。鉴于此，本文设计出一个涵盖温湿度采集、火灾监测、光强度检测、PM空气质量监测、可燃气体浓度监测、实时视频监控这六大功能的综合性智能家居监测预警系统，构建“云-管-端”一体化的物联网信息集成系统。

1 系统总体设计

家居监测预警使用TI CC2530芯片[2]作为各类传感器的主控芯片，并构建ZigBee协议搭建无线传感器网络。ZigBee协调器将汇集到的传感器数据通过串口传输到开源硬件Raspberry Pi4上[3]，经过数据处理后上传至物联网云平台[4]。用户通过物联网云平台提供的接口实现数据的呈现、传感器节点的控制与预警设置等功能。

本系统包括传感器数据采集系统、信息处理与传输模块、物联网云平台三大部分，如图1所示。

图1 家居环境监测预警系统框架图

1.1 传感器数据采集系统

传感器数据采集系统使用TI CC2530F256芯片搭建ZigBee无线传感器网络。无线传感器网络各节点根据家居环境的场景与温湿度采集数据，同时搭载使用火焰传感器、光强度传感器、PM激光粉尘变送器传感器、可燃气体浓度传感器，以实现数据采集。……