随着高科技产品逐步走入现代的家庭,人们的生活水平不断地提高,但是同时相应地出现了很多不安全的因素。煤气爆炸、家用电器燃烧、高科技盗窃犯罪等事件屡见不鲜,作为智能家居系统重要组成部分的家居安防系统的研究就具有迫切的意义。我国现在的安防产品无法打开智能家居安防系统这个巨大的市场究其原因是系统的误报率较高、安防系统撤防不方便、普通家居基本都未安装门禁系统以及成本价格较高等。物联网的出现和无线传感器网络的迅速发展将对家居安防系统产生根本性和革命性的改变。网络化的智能家居系统具有安全、方便、舒适、环保、智能化的特征,而基于低功耗、自组织、高可靠性、低成本的无线传感器网络正是组建家居网络的最佳选择。本文即从无线传感器网络的优势出发设计了智能家居安防系统。采用Zigbee技术组建的网络具有功耗低、成本低、数据传输率低、数据传输时延短、数据传输可靠、自组织的网络组建方式等特点,所以本文选择在Zigbee平台上组建家居网络,并利用Internet和GSM网络技术来对智能家居安防系统进行远程监控。智能家居安防系统中,由于家居网络通信距离较短,通信数据量和网络覆盖范围较小,而且为了节省开支、降低功耗,所以本文设计的家居网络拓扑为单簇的树状网络。在家居网络的基础上,本文实现了智能家居安防系统的基本功能,包括智能门禁系统、智能门窗防盗、煤气泄漏监测、居室内人员定位系统、远程视频监控、客户端和手机远程监控以及数据库系统。由于CC2430 SOC拥有极高的接收灵敏度和抗干扰性能,在低功耗、低成本、高效率、微型化等方面表现卓越,本文选择以CC2430片上系统作为组建Zigbee网络的硬件核心,设计了传感器节点,并对相关硬件模块进行了选型和设计,实现了家居安防系统的基本功能,包括人体热释电传感器模块、红外幕帘传感器模块、火灾传感器模块、煤气监测模块、音乐报警模块以及GSM Modem模块,硬件设计的要求满足实时性、可靠性、低功耗、低成本和小型化的要求。在硬件开发完成的基础上,本文在IAR Embedded Workbench 7.30B平台上设计了Zigbee无线传感器网络节点的软件,包括组网入网、数据采集、数据传输和可靠性应答机制等程序的设计。本文采用Visual Basic 6.0开发了服务器和客户端软件,实现了虚拟的图形化操作界面,报警通知和远程控制可以在图像上面完成,系统监控更直观方便。通过实验室测试验证了智能家居安防系统实现的功能,达到了预期的设计目标。本文最后还对系统的实物制作和实际系统应用做了介绍,并从节点通信性能、节点通信时延和节点功耗等分析了系统的性能,总结出本系统通信可靠、实时性强、功耗低和成本低的优势,其市场应用前景广阔。