学生宿舍用电安全，常见的问题包括大功率电器、过载、漏电、短路等。所以系统需要具备实时监测电流电压，识别违规电器，过载保护，漏电保护，自动断电和恢复，数据记录与报警，远程控制这些功能。然后每个功能怎么实现呢？
实时监测可能要用到电流电压传感器，比如霍尔传感器或者非接触式的，这样可以实时采集数据。识别违规电器可能需要分析电器的功率特征，或者用负载识别算法，比如基于机器学习的模式识别。过载保护的话，设定阈值，超过就触发继电器断开电路。漏电保护可能需要漏电传感器，检测漏电电流，同样触发断电。自动恢复可能需要定时检查或远程控制。数据记录需要存储设备，比如使用微控制器的存储模块或者上传到云端。报警的话，可以通过声光报警器或者发送通知到管理平台。远程控制可能需要联网模块，比如Wi-Fi或4G，让管理员可以远程操作。
然后是硬件组网部分。用户希望快捷方便且成本低。首先，通信方式的选择，有线可能稳定但布线麻烦，无线更方便。低功耗广域网技术比如LoRa、NB-IoT适合远距离、低功耗，但成本可能较高。Wi-Fi和蓝牙适合短距离，成本低但覆盖有限。Zigbee或Z-Wave在mesh网络里可能更灵活，但需要协调器。
设备选型方面，主控芯片选低成本的，比如ESP32，自带Wi-Fi和蓝牙，价格便宜。传感器选常见的，比如ACS712电流传感器，或者非接触式的，降低成本。继电器模块也要便宜可靠的。通信模块如果用LoRa模块，虽然单价稍高，但覆盖广，可能总体节点少的话成本可控。
组网架构方面，分层的结构可能更高效，比如终端节点负责数据采集和控制，网关负责汇总数据到服务器。Mesh网络可以
实时监测可能要用到电流电压传感器，比如霍尔传感器或者非接触式的，这样可以实时采集数据。识别违规电器可能需要分析电器的功率特征，或者用负载识别算法，比如基于机器学习的模式识别。过载保护的话，设定阈值，超过就触发继电器断开电路。漏电保护可能需要漏电传感器，检测漏电电流，同样触发断电。自动恢复可能需要定时检查或远程控制。数据记录需要存储设备，比如使用微控制器的存储模块或者上传到云端。报警的话，可以通过声光报警器或者发送通知到管理平台。远程控制可能需要联网模块，比如Wi-Fi或4G，让管理员可以远程操作。
然后是硬件组网部分。用户希望快捷方便且成本低。首先，通信方式的选择，有线可能稳定但布线麻烦，无线更方便。低功耗广域网技术比如LoRa、NB-IoT适合远距离、低功耗，但成本可能较高。Wi-Fi和蓝牙适合短距离，成本低但覆盖有限。Zigbee或Z-Wave在mesh网络里可能更灵活，但需要协调器。
设备选型方面，主控芯片选低成本的，比如ESP32，自带Wi-Fi和蓝牙，价格便宜。传感器选常见的，比如ACS712电流传感器，或者非接触式的，降低成本。继电器模块也要便宜可靠的。通信模块如果用LoRa模块，虽然单价稍高，但覆盖广，可能总体节点少的话成本可控。
组网架构方面，分层的结构可能更高效，比如终端节点负责数据采集和控制，网关负责汇总数据到服务器。Mesh网络可以