家居监控系统——智慧塔

摘 要：为填补市场空白，文中设计了一款可以实时监控家居电气设备并监测环境参数的智慧塔系统。该系统不仅可以自由组合，层叠接插，还不受个数与顺序的限制，具备报警功能，同时还为开发者预留了编程接口，可进行数据库共享，实现电器设备联动。

关键词：智慧塔；设备联动

1 作品简介

文中设计的智慧塔由底层、中间层和顶层组成。底层为通信和控制层，中间层为传感层，顶层为显示层，可多参数监测和“塔式”接插结构是其最大特色。我们所提出的塔式中间层将为解决现有装置不易与 MCU 接口连接的缺陷提供参考。本装置可以在不做任何改动的前提下被运用到监测环境参数的过程中，使用方便灵活，界面友好，具有较好的市场前景。智慧塔实物如图1所示。

2 工作原理

中间层通过板载控制器连接传感器、通信总线与顶层模块、底层模块，实现了多通道同时监测环境参数的功能。底层模块由控制器板和通信板组成，负责控制中间层与顶层模块间的通信并实现与数据库的数据输送。顶层模块可显示检测参数。

中间层由多种传感器模块插入传感器插接孔形成“塔”，可实现多种传感器的自由组合，可随意变换。通过板载控制器连接传感器和通信总线，实现多通道同时监测环境参数的功能，且板载控制器可随意组合变换。中间层通过插接模块连接顶层模块和底层模块，可实现参数融合与分析显示。

3 创新点

（1）智慧塔可自由组合，可层叠接插，不受个数与顺序的限制，同时还具备报警功能。

（2）针对不同环境（办公室、教室、家庭等）的特点，可以进行多参数监测，并提供适合当前环境的改善方案。

（3）可以为开发者提供编程接口，进行数据库共享，实现电器设备联动。

4 市场前景

塔式智能远程环境监测装置将家庭中相关通信设备、电器和家庭安防装置通过通信总线连接到一个家庭智能化系统上进行集中或者异地监控，以进行家庭事务性管理，并保持家庭设施与住宅环境相协调。对家中的温度、湿度、PM2.5、煤气、天然气浓度、光强度等进行自动检测，并作出调整，使室内环境达到最佳。

在技术不断革新的状态下，一套可以实现远程环境监控的系统会使住宅变得更加智能化、人性化、安全化。随着经济水平的提高和发展，人们的生活质量也在不断发生变化，对日常生活环境和健康状况愈加关注。但由于社会的发展带来了各方面的污染，家庭生活环境也随着空气质量的变化而不断恶化。为了提高人们的生活质量，及时掌握空气质量的变化，更加健康的生活，我们开发了家庭环境远程智能监控系统。

我国居民有 14 亿之多，对智能家居系统有需求的居民同样占有较大比例。目前，市场上并没有一套完整的家居环境检测系统，市面上仅有散件和部分功能模块出售。塔式智能远程环境监测装置凭借其安装的便利性、排障维护的简易性、各模块的可移植性和通用性，拥有十分广阔的前景，具有较为可观的经济效益和市场推广应用前景。