基于TCP/IP及藍(lán)牙技術(shù)的家居安防系統(tǒng)設(shè)計(jì)

引言

目前，國內(nèi)外現(xiàn)有的數(shù)字家居安防系統(tǒng)的架構(gòu)主要基于傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，普遍存在著布線煩瑣，無法實(shí)現(xiàn)移動(dòng)訪問、施工周期長、后期維護(hù)困難、可擴(kuò)展性差等問題，限制了它在數(shù)字家居系統(tǒng)中的應(yīng)用。

針對(duì)于傳統(tǒng)家居安防系統(tǒng)的種種弊端，我們運(yùn)用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及藍(lán)牙無線通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的無線智能家居安防系統(tǒng)。本系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)家居環(huán)境中的各種情況，遇異常情況立即通知小區(qū)報(bào)警中心主機(jī)，并在報(bào)警中心主機(jī)屏幕上立刻顯示出報(bào)警地點(diǎn)的具體位置，實(shí)現(xiàn)了視頻聯(lián)動(dòng)監(jiān)控，提高了警情處理的效率和準(zhǔn)確性。同時(shí)，計(jì)算機(jī)還可將相應(yīng)的數(shù)據(jù)記錄下來已備查閱。

1 家居安防系統(tǒng)的組成

該系統(tǒng)由安防智能控制系統(tǒng)、報(bào)警中心管理系統(tǒng)、遠(yuǎn)程登陸系統(tǒng)三大部分組成。總系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

1.1 安防智能控制系統(tǒng)

該系統(tǒng)以門磁和熱釋紅外探頭、煤氣、溫度、煙霧傳感器等作為主要傳感器，以藍(lán)牙無線作為報(bào)警形式，以智能控制主機(jī)作為報(bào)警主體，把整個(gè)居室的安全置于無線安防報(bào)警系統(tǒng)之中。一旦警情發(fā)生，智能控制主機(jī)立即通過網(wǎng)絡(luò)連接小區(qū)報(bào)警中心主機(jī)實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警，并將警情信息上傳報(bào)警中心，還配備一個(gè)住戶可控的遙控報(bào)警器，遇突發(fā)狀況也可以通過遙控器報(bào)警，另外還包括一個(gè)住戶查詢系統(tǒng)，可使住戶隨時(shí)通過終端查詢家中情況。

1.2 報(bào)警中心管理系統(tǒng)

該系統(tǒng)是放置在小區(qū)報(bào)警中心，配備值班警衛(wèi)，以便隨時(shí)及時(shí)地處理小區(qū)內(nèi)住戶發(fā)生的警情，大大地保障了小區(qū)內(nèi)住戶的安全。當(dāng)某家庭有警情發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)獲得警情信息，并判斷出哪個(gè)房間發(fā)生何種警情，通過計(jì)算機(jī)實(shí)施電子定位，并聯(lián)動(dòng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，及時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)的情況，以便及時(shí)、準(zhǔn)確地進(jìn)行處理。同時(shí)提取該室內(nèi)的錄像，并保存。

1.3 遠(yuǎn)程登錄系統(tǒng)

該系統(tǒng)利用現(xiàn)有的便攜移動(dòng)終端(智能手機(jī)或者筆記本電腦)，通過瀏覽器登錄安防報(bào)警系統(tǒng)以查詢家中情況。

2 家居安防系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

2.1 安防智能控制主機(jī)系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要具有警情接收及處理功能、藍(lán)牙通信信號(hào)處理功能、支持TCP/IP的網(wǎng)絡(luò)功能、系統(tǒng)設(shè)置功能。系統(tǒng)通過藍(lán)牙無線通信接收來自常用安防傳感器(位移、紅外、煤氣、溫度、煙霧傳感器等)的報(bào)警信息，傳感器和遙控器的登錄也都是利用藍(lán)牙模塊發(fā)送，因此系統(tǒng)中建立了一個(gè)藍(lán)牙無線收發(fā)電路;系統(tǒng)利用TCP/IP技術(shù)進(jìn)行信息交換和控制，實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)查詢，并利實(shí)現(xiàn)報(bào)警信息的交互以及遠(yuǎn)程監(jiān)控控制功能，基于以上考慮對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。

處于系統(tǒng)的專用性，本系統(tǒng)采用嵌入式系統(tǒng)，以達(dá)到理想的性價(jià)比，硬件系統(tǒng)主要由CPU電路、藍(lán)牙收發(fā)器電路、網(wǎng)絡(luò)接口電路和電源電路組成。該安防系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。

2.1.1 CPU電路

CPU是整個(gè)系統(tǒng)的核心控制部件，系統(tǒng)的所有控制幾乎都要通過它來完成。該系統(tǒng)的CPU選用三星公司推出的基于ARM7TDMI的芯片S3C44BOX主頻最高可達(dá)66MHZD，高速的運(yùn)算處理能力能勝任絕大多數(shù)的復(fù)雜應(yīng)用。

2.1.2 網(wǎng)絡(luò)接口電路

RTL8019AS是一個(gè)高度集成的以太網(wǎng)控制芯片，通信的速率為10M,它的作用是使智能控制主機(jī)與報(bào)警中心管理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

2.1.3 藍(lán)牙收發(fā)器電路

藍(lán)牙主模塊設(shè)計(jì)選用愛立信公司的藍(lán)牙模塊ROK101008.該模塊是一款適合短距離無線通信的射頻Q基帶模塊。，集成度高，功耗小，完全兼容藍(lán)牙協(xié)議Version1.1.可嵌入任何需要藍(lán)牙功能的設(shè)備中。

2.1.4 圖像采集電路

該系統(tǒng)選用成本低廉的USB攝像頭作為圖像采集設(shè)備，與智能控制主機(jī)通過USB接口連接，此芯片具有ARM7內(nèi)核，既可在此款芯片上移植嵌入式操作系統(tǒng)，也可以直接啟動(dòng)代碼運(yùn)行應(yīng)用程序。

2.1.5 安防智能控制主機(jī)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

2.2 報(bào)警中心

報(bào)警中心管理系統(tǒng)由PC主機(jī)，報(bào)警中心管理軟件組成。

2.3 遠(yuǎn)程登錄系統(tǒng)

由于現(xiàn)在終端接入十分方便，則不另行設(shè)計(jì)，因篇幅有限，對(duì)該部分不做過多介紹。

3 結(jié)語

本系統(tǒng)充分考慮了實(shí)際情況，實(shí)現(xiàn)了通過網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)報(bào)警，視頻實(shí)時(shí)監(jiān)控，警笛現(xiàn)場(chǎng)提示，在線顯示事發(fā)地點(diǎn)，用戶資料以及常用電話等功能。有很好的應(yīng)用價(jià)值，又考慮了視頻和報(bào)警信息相結(jié)合。以確保萬無一失，還有上位機(jī)的集中管理。實(shí)現(xiàn)了單用戶或者多用戶的靈活使用。集中管理和獨(dú)立管理的任意轉(zhuǎn)換，集報(bào)警和監(jiān)控于一體。使得系統(tǒng)的應(yīng)用更加的靈活實(shí)用。