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3.1 节点硬件结构与芯片选型 10
3.1.1微控制芯片 11
3.1.2 射频通信芯片 12
3.2 硬件原理图 12
3.2.1 供电子系统 12
3.2.2 感应子系统 13
3.2.3 微控制系统 15
3.2.4 串口电路 17
3.2.5 通信子系统 18
3.2.6 报警子系统 19
3.2.7 显示子系统 20
3.2.8 按键子系统 22
4 系统软件实现 23
4.1 系统主流程 23
4.2 节点软件功能 24
4.3 网关软件功能 26
4.4 低功耗LEACH算法 27
5 结束语 31
5.1 结论 31
5.2 展望 32
致 谢 33
参考文献 34
附录Ⅰ 硬件电路原理图 36
附录Ⅱ 元器件清单表 41
1 绪论
1.1 智能家居系统简介
以住房作为平台，智能家居通过构建一个网络通讯平台，将建筑与智能化设备和信息家电等系统相结合，营造一个集结构、系统、管理、服务为一体的快捷、宜人、可靠、便利的生活环境。
在功能上，可以将智能家居理解为：首先，在住宅环境中建立通信网络，搭建一个可供信息交互的无线渠道。网关可以传递指令给相关的硬件和软件模块对其进行控制，从而对每个连接到智能家庭网络设备节点进行管理。其次，与外界建立沟通渠道，使家庭环境中的监测节点能够与外界取得信息交换，住户不仅可以对家庭进行远程监控，还可以对家庭进行操控，最终达到家庭安全，居家舒适的目的。
智能家居是物联网在互联网的影响下实际应用的体现，方便了工作和生活的需要。它不仅具有传统的居住功能，还可以为客户提供全面的信息交换，甚至能够为各种能源节约费用。
1.2 智能家居系统发展现状及研究意义
1.2.1 智能家居发展现状
在很久之前，人们就已提出智能家居这一概念，但一直存在于理论之中，没有具体的建筑实例，一直到1984年，美国康涅狄格州哈特佛市的CityPlaceBuilding完成第一个“智能建筑”时，智能家居终于走出理论，渐渐实现于人们的生活中[1]。
上世纪80年代，欧洲和日本掀起智能家居控制系统潮流，随着国内科技的引进和对新鲜事物的尝试，90年代末智能家居走入中国市场。对于追求简单，方便，快捷，高效的人来说，智能家居生活方式进入国内后受到热烈追捧。智能家居的潮流的兴起，说明了人们对于解决繁琐的家居生活的迫切需要，也说明了随着科技的发展，人们开始逐渐解放自己的时间，对于时间可以做出更多的选择，这些表明了智能家居在未来具有广阔的发展空间。
在人们的现实需要和物联网的飞速发展背景下，智能家居可谓近几年的朝阳产业，市场前景拥有着无限可能，不论是国家政策的支持，还是现有通信工艺和高新技术的发展趋势，都使整个智能家居产业发展势头也十分迅猛[2]。
2014年智能家居的发展就有强大潜力，随后而来的2015年进入了快速推进期。如今，物联网、智能家居已被广为了解，强大先进的功能，让人眼前一亮，兴奋不已。此外，在国家出台的物联网“十二五”规划中，智能家居被列入重点的九大产业，可以预见，在未来的几年中，智能家居将成为行业主流之一，市场前景发展潜力巨大。统计数据显示，随着各大企业对智能家居市场的开发和推广，国内智能家居市场发展速度超过30％。照此速度，21世纪，中国很有可能将成为全球最大的智能家居市场之一。
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