文献综述
一、前言
随着智能家居的发展和人民生活水平的提高，智能家居安防系统开始逐渐成为普通用户和智能家居设备提供商的关注重点，然而目前在智能家居中大多数的安防系统在安防设备的集成以及安防设备之间的联动上仍存在不少问题 。因此开发一套安全可靠的、能集成任何安防设备，并 让所有安防设备互相联动的智能家居安防系统就成了当务之急。
传感器技术、 半导体制作技术、 嵌入式处理技术等的快速发展, 无线传感器网络（Wireless sensor networks,WSNs）的研究和发展取得了突飞猛进的成果。WSNs作为综合了传感器、嵌入式计算、及无线通信等3大技术的新兴领域，可以实现人与自然物以及物与物对话的无处不在的通讯和计算。当需要对诸如温度、光通量、位移以及噪声等环境参数进行不间断地传感、测试和无线信号传输时，可以考虑在相关领域中配置智能化的无线传感网络，通过对环境待测参数的传感数据分析来实现检测目的。从火星探测到野生候鸟的监测 ，从智能房屋到车辆监测和跟踪 ，从军 事“智能尘埃”（Smart Dust） 到辅助足球裁判 ，从胶囊肠镜到住院病人病情监控 ，从材料结构健康监测到灾害监测 ，从人体内药物剂量控制到精细农业bdquo;bdquo;,广阔的应用前景掀起了国内外对WSN的研究热潮。
无线传感器网络是由大量传感器节点通过无线通信技术自组织构成的网络 ,在无线传 感器网络系统中 ,每一个传感器节点都具有无线通信功能 ,各个测点的传感器单元对此处的参数进行测量 ,并组成一个无线网络 ,将测量的数据以无线方式送给监控中心。一个基本的网络节点一般包括无线通信模块、数据处理模块、数据采集模块和电源模块等部分
1）数据处理单元
数据处理单元负责控制整个网络节点，是整个网络节点的计算核心，也是无线报警网络节点的核心部件。网络节点需要使用一个低功耗，功能相对强大的处理器。 使网络节点能与无线通信模块进行数据交流，实现数据的采集和处理，对电源节能，管理整个网络节点运行状态及检测等，故选用了TI公司的MSP430系列 [13] 单片机 。MSP430系列单片机是一种超低功耗的混合信号控制器， 其中包括一系列器件，它们针对不同的应用而由各种不同模块组成。它们具有16位RISC结构，CPU的16个寄存器和常数发生器使MSP430微控制器能达到最高的代码效率。灵活的时钟源可以使器件达到最低的功率消耗。数字控制的振荡器(DCO)可使器件从低功耗模式迅速唤醒，在小于6mu;s的时间内被激活到正常的工作方式。MSP430系列单片机的16位定时器是应用于工业控制如纹波计数器、数字化电机控制、电表、水表和手持式仪表等的理想配置，其内置的硬件乘法器大大加强了其功能并提供了软硬件相兼容的范围，提高了数据处理能力。
2）数据传输单元
数据传输单元负责与其他节点进行无线通信、交换控制消息和收发采集数据 ,其中无线通信损耗的能量占整个无线报警网络能耗的主要部分 ,因此该模块的选择事关低功耗设计的全局。无线收发部件采用的调制模式、数据率、发射功率和操作周期等都是影响通信能量消耗的关键因素。选择无线收发芯片时应考虑功耗、发射功率、接收灵敏度、收发芯片所需的外围元件数量、芯片成本等因素。该模块单元选用 Chipcon公司的 CC1100射频芯片。该芯片体积小,功耗低,数据速率支持1.2～500 kbps的可编程控制,可以工作在 915 MHz、 868 MHz、 433MHz、 315 MHz四个波段,在所有频段提供-30～10dBm输出功率。其中CC1100工作在433 MHz的频率上,采用 FSK调制方式,数据速率为 100 kbps ,信道间隔为 200kHz。SPI总线接口技术是一种高速、 高效率的串行接口技术,主要用于扩展外设和进行数据交换。
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