近年来,物联网因其能够从物理世界获取和处理信息的能力,以及潜在的应用前景,得到了广泛而深入的研究。结合当下普及的智能手机,它能够将物理世界的信息和人类的行为特征结合起来,应用在更广阔的场景。本文基于物联网在智能感知、计算和通信方面独有的特性,结合广泛普及的智能手机,将其应用于火灾逃生算法和系统的设计。本文结合物联网的优势特性和智能手机能够获知人类行为特性的独到功能所进行的研究工作是一个新颖的研究方向,且具有广泛的应用前景和研究价值。当建筑物内发生火灾时,影响火灾逃生的主要因素包括建筑物内部环境、火灾动态蔓延情况和受灾人员的行为模式等。现有火灾逃生方案在规划火灾逃生路线时仅考虑实时火灾信息并假设受灾人员人群密度已知,未充分考虑火灾动态性和受灾人员行为模式的影响。为解决该问题,本文设计基于物联网的火灾逃生系统。本文的研究内容和创新点包括以下几个方面:(1)本文设计基于预测火灾蔓延的逃生路线规划方案,以充分考虑火灾动态蔓延对火灾逃生的影响。基于Fire Dynamics Simulator软件生成的火灾数据建立火灾蔓延模型,以预测建筑物中每条逃生路线的剩余逃生时间。在规划火灾逃生路线时,综合考虑建筑物内每条逃生路线的剩余逃生时间和长度,为受灾人员提供更高效、安全的火灾逃生路线。实验表明,本文所设计的火灾逃生路线规划算法能够较现有算法利用更多逃生时间。(2)本文提出基于智能手机的人群密度检测方案,以便能在逃生路线规划时考虑人群密度因素。设计E-grid(k)Quorum系统和Plain(k)Quorum系统,并提出基于二者的人群密度检测算法E-grid(k)和Plain(k)。仿真实验表明,所提出的算法能够减少智能手机之间的通信拥塞,并提升人群密度检测准确率。(3)本文设计基于物联网的火灾逃生系统构建方案,使得火灾动态蔓延与受灾人员行为能够在火灾逃生系统中能够被充分考虑。并利用Arduino套件作为网关,实现对TelosB节点和Android智能手机的组网,为系统构建提供网络基础。