1.1 选题背景及实际意义

一、选题背景

随着社会的发展和人们生活水平的提高，人们对健康和安全的关注度越来越高。特别是对于老年人、残疾人以及患有慢性疾病的人群来说，家庭监护显得尤为重要。传统的家庭监护方式主要依靠人工观察和定期体检，存在着监测不及时、不准确等问题。

同时，信息技术的飞速发展为家庭监护提供了新的解决方案。ZigBee 技术作为一种短距离、低功耗、低成本的无线通信技术，具有自组织网络、高可靠性等特点，非常适合用于家庭监护系统。它可以将各种传感器设备连接起来，实现对家庭环境和人体生理参数的实时监测。

此外，随着老龄化社会的到来，养老问题日益突出。家庭监护系统可以为老年人提供更加便捷、高效的监护服务，减轻家庭和社会的负担。同时，对于一些患有慢性疾病的人群，家庭监护系统可以帮助他们更好地管理自己的健康状况，提高生活质量。

二、实际意义

提高家庭监护的及时性和准确性
基于 ZigBee 的家庭监护系统可以实时监测家庭环境和人体生理参数，一旦发现异常情况，能够及时发出警报，提醒家人和医护人员采取相应的措施。与传统的家庭监护方式相比，它大大提高了监护的及时性和准确性。

为老年人和慢性疾病患者提供更好的监护服务
老年人和慢性疾病患者往往需要更加密切的监护。家庭监护系统可以为他们提供 24 小时不间断的监护服务，让他们在自己熟悉的家庭环境中得到更好的照顾。同时，系统还可以将监测数据传输给医护人员，方便医护人员进行远程诊断和治疗。

减轻家庭和社会的负担
家庭监护系统可以减少家庭成员对老年人和慢性疾病患者的照顾压力，让他们有更多的时间和精力去工作和生活。同时，它也可以减少医疗资源的浪费，降低社会医疗成本。

推动智能家居的发展
家庭监护系统是智能家居的一个重要组成部分。它可以与其他智能家居设备相结合，实现更加智能化的家庭生活。例如，当系统检测到室内温度过高时，可以自动开启空调；当检测到有人摔倒时，可以自动拨打急救电话等。

总之，基于 ZigBee 的家庭监护系统具有重要的实际意义。它可以为人们提供更加便捷、高效的家庭监护服务，提高家庭生活的质量和安全性。同时，它也为信息技术在家庭领域的应用提供了新的思路和方法。

1.2 国内外研究现状

一、国外研究现状

在国外，基于 ZigBee 的家庭监护系统的研究起步较早，并且已经取得了不少成果。

许多发达国家如美国、日本、德国等，在家庭医疗保健领域投入了大量的资源。他们利用 ZigBee 技术构建了功能强大的家庭监护系统，能够实时监测人体的生理参数如心率、血压、体温等，以及环境参数如温度、湿度、空气质量等。这些系统通常与医疗中心或专业医生进行联网，以便及时提供医疗建议和紧急救助。

例如，美国的一些科研机构开发了基于 ZigBee 的智能健康监测系统，该系统可以通过传感器采集用户的生理数据，并将其传输到智能手机或平板电脑上，用户可以随时查看自己的健康状况。同时，系统还可以将数据上传到云端服务器，医生可以远程访问这些数据，为用户提供个性化的医疗服务。

日本也在积极推进家庭监护系统的研究和应用。他们的系统不仅能够监测生理参数，还可以实现对老年人的行为监测，如跌倒检测等。一旦发现异常情况，系统会立即向家人或护理人员发出警报。

二、国内研究现状

在国内，随着人们对健康的重视程度不断提高，基于 ZigBee 的家庭监护系统也逐渐成为研究热点。

目前，国内的一些高校和科研机构在这方面进行了大量的研究工作。他们主要致力于提高系统的性能和稳定性，降低成本，以及拓展系统的功能。例如，一些研究团队通过优化 ZigBee 网络协议，提高了数据传输的可靠性和实时性；还有一些团队将人工智能技术引入家庭监护系统，实现了对生理数据的智能分析和疾病预测。

同时，国内的一些企业也开始涉足家庭监护领域，推出了一些基于 ZigBee 的家庭监护产品。这些产品通常具有操作简单、功能实用、价格亲民等特点，受到了消费者的欢迎。

然而，与国外相比，国内的家庭监护系统在技术水平和应用范围上还存在一定的差距。主要表现在系统的功能还不够完善，数据的准确性和可靠性有待提高，与医疗服务的结合还不够紧密等方面。

三、总结

综上所述，基于 ZigBee 的家庭监护系统在国内外都受到了广泛的关注和研究。虽然已经取得了一些成果，但仍然存在一些问题需要解决。未来，随着技术的不断进步，相信家庭监护系统将会越来越完善，为人们的健康和生活提供更好的保障。

1.3 课题主要内容

本设计是基于STM32的家庭监护系统，主要实现以下功能：

1.主机与从机采用Zigbee进行通信

2.可通过MQ-2采集烟雾浓度

3.可通过MPU6050检测摔倒

4.可通过心率模块检测心率

5.可通过DHT11检测温湿度

6.可通过DS18B20检测体温

7.可通过WIFI模块与上位机进行通信