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基于物联网的智能小区系统设计
作者：刘惠鑫 杨玥
来源：《工业设计》2017年第02期
摘要：智能小区就是在互联网的影响之下物联化的体现。通过物联网技术将小区的各种设备（如音视频设备、照明系统、门禁系统等）连接到一起，提供小区内设备控制、照明控制、移动终端远程控制、防盗报警、环境监测、暖通控制、红外转发以及可编程定时控制等多种功能和手段。智能小区具备建筑质量监测、小区环境质量监测、网络通信、小区外部设备智能化，全方位信息交互的功能。
关键词：物联网；智能小区；单片机
智能化小区是在智能建筑的基本含义中扩展和延伸出来的，它通过对社区建筑群四个基本要素的优化考虑，提供一个投资合理，又拥有高效、舒适、温馨、便利以及安全的居住环境。随着我国创建平安城市和建设和谐社会的深入，无疑对智能小区的发展起到催化的作用。近几年，各地政府主管部门以及房产开发商越来越重视智能化小区的开发和建设，并提出了实现住宅小区智能化的总体目标，以此来提高住宅的科技含量和居住水平，以适应21世纪的现代化居住生活的需要。 1系统总体结构
智能小区包括三个部分：主控芯AT89C52，环境监控部分一各种传感器，小区外部控制部分一各种外部设备。
由PC端监控系统与CC2530结合控制本系统。系统通过温度传感器ds18b20将周围环境中的温度检测出来传送至单片机，通过光照强度传感器BHl750FVI实时检测环境中光照强度，通过温湿度传感器DHT11检测空气中的湿度并由相应的模块做出调节。利用PC端监控系统控制继电器进而控制外部设备的开启与关闭。 2系统功能模块
智能小区系统包含了两大模块，分别是监控系统和控制系统。监控系统主要是通过PC机端和安卓移动终端对小区内环境进行监测，控制系统分为绿化控制和灯光控制。
（1）对小区环境的监测：我们在开发板子上放置了多个传感器节点，包括温度传感器节点，光照强度传感器节点和烟雾探测传感器节点，以用来实现对小区环境的检测。
（2）查看所检测的数据：用户可以通过电脑终端和手机端对传感器所检测到的数据进行查看，在界面上将传感器所检测的数据数字化呈现在用户面前。方便用户了解当前环境的情况。
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（3）对用电器进行远程访问控制：用户可以通过电脑或者手机终端在一定范围内对所查看到数据进行调控，控制所链接的用电器的工作方式，改变小区的路灯，喷泉等，以实现智能控制。
系统功能模块图如图1所示。
根据模拟智能小区模型的系统模块图，预计能够达到的功能如下：对小区环境的温度、光照强度、烟雾情况进行实时采集并在电脑和Android移动终端进行实时监测和控制。通过电脑和手机的终端对实验器材所链接的路灯的状态进行查看，并控制路灯的亮灭。通过电脑和手机的终端对实验器材所链接的红绿指示灯的状态进行查看，并控制红绿指示灯的指示状态。通过电脑和手机的终端对实验器材所链接的水泵的状态进行查看，并控制水泵的工作状态。 3系统实现 3.1PC-服务器端
智能小区的PC服务器端口，作为整套设备的核心设备，它具备服务器开放或者关闭的选择，传感器接收数据的显示，和远程Android数据的传输功能，并可以根据每个传感器所检测的数据对每项数据形成折线图，显示在电脑界面。实际界面效果如图2所示。 3.2Android手机端
用户通过安装在Android平板电脑平台的“智能小区”手机软件APP对传感器节点所检测到的数据和用电器的状态进行查看，同时可以根据用电器状态进行调整。如控制路灯的开关、喷泉的情况等。实际界面如图3所示：
在Android手机端、Android平板电脑平台可以同PC服务器端一样查看传感器的数据，如温度检测、光强检测、气体检测。同时也可对连接在节点上的用电器进行控制，如路灯控制、红绿指示灯控制、喷泉控制。当用户按下“开启灯”按钮后，会在下面提示“您按下了灯光开关，灯已经点亮”，此时开关上的文字变成“关闭灯”，当用户再次按下“关闭灯”则与节点相连接的灯会被关闭，同时在屏幕的下方会显示“您按下了灯光开关，灯已经熄灭！”，其他的电器使用原理与此相同。 3.3应用流程
硬件连接：选择五块开发板，选择其中一个当网关节点，连接电脑作为服务器。将其余4个开发板分别连入220V电灯、12V路灯、12V红绿指示灯。实际界面如图4所示。 4总结
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本系统追求高性价比、高可维护性、安装操作简单、适用范围广。运用单片机为核心的系统来实现对小区系统的控制，同时有效地降低成本为日后推广普及打下基础。智能小区系统包括喷泉系统、智能小区温度调节系统、智能警报系统和电源控制系统。系统间相互关联协调工作，效率高于单个系统独立工作，同时可以实现集成控制。