基于WSN和GPRS的远程测控系统

3 应用实例及分析

随着传感器技术、半导体制作技术和嵌入式处理技术等的发展，无线传感器网络的研究和发展取得了突飞猛进的成果。其应用领域也开始从单一军事领域朝多元化的方向发展，特别是一些大公司的加入，使无线传感网络在环境监控、工业控制、智能城市和智能家居［11］等领域取得了实际可行的应用成果。在电子技术越来越发达的今天，电子产业也掀起了一场革命，而人们对生活便捷性的要求也越来越高。针对该现象，本文在此给出一套基于传感器网络与ARM的智能家居平台，其主要目的是对住房内的火警、雨水等环境参数和各种设备进行监控与控制，使住户无需亲临现场就可以对分布在不同位置的设备进行远程控制。

3.1 嵌入式测控单元器件选择与设计

嵌入式测控单元分布在住房内的各个地方，主要负责对现场的信息进行采集和对其进行控制，其主要功能包括采集住房内温湿度等环境因素，对各用电器进行检测与控制，实现与测控服务器的网络通信与实现Web服务器功能。

该系统主要采用的传感器包含测量湿度与烟雾两部分。湿度传感器安装在窗户上，负责采集湿度，根据是否下雨来控制窗体的开关。本方案采用HM1500作为湿度采集单元，它具有较宽的湿度测量范围，具体为0%~100%，且不受水浸影响，有极低的温度依赖性与良好的线性度。火警测量传感器采用NIS09C，它适合各种高灵敏度烟雾探测与火灾报警。

当检测到湿度高于所规定范围时，则调用执行器关闭窗户，反之，则不进行操作；当检测到烟雾时，也可控制灭火器的开关与门窗的开合，同时报警器报警，通过短信通知住户来对火灾进行有效的避免。

用电器的远程控制开关是通过一个控制电路实现的，其电路图如图3所示。
　　
图3 远程控制开关控制电路

微控制器的输出信号经晶体管驱动后作为继电器的输入信号。当微控制器的输出为低电平时晶体管饱和，驱动继电器通电吸合，负载通电；当微控制器输出为高电平时，晶体管截止，继电器断电释放，负载断电。因此通过远端管理机可以控制用电器的开关。

3.2 软件设计要点

对该方案而言，需将湿度、烟雾的监测与蜂鸣器、短信的控制驱动程序进行编写，在Linux交叉开发平台中进行配置，裁剪多余的驱动，留下对本平台有用的驱动，保存后重新编译，最后将其下载到FLASH当中，而其他的测控服务器软件则无需改变即可使用。

经多次测试与实验，验证了该方案的可行性。利用中间件技术对其进行相应的配置，则可使此远程测控平台比较宽泛地应用于各个领域，对于不同的情况，实际上只是需要更换传感器和相应的驱动程序，而作为上层的数据传输及各种应用程序都无需变化。

　　4 结语

本文提出了基于传感网的嵌入式远程测控平台的一个通用Web远程测控架构，阐述了该系统的结构及系统的关键技术，包括嵌入式技术、通信技术与Web服务器技术等，并通过在一智能家居系统的成功应用，验证了此方案的可行性。从该系统所具有的安全性强，成本低，带有智能，报警及时，有利于能源节约等特点可看出，研究远程监测系统，发挥网络优势，实现人工智能对社会进步的重要性。