基于A(yíng)RM9和GSM／GPRS的無(wú)線(xiàn)可移動(dòng)紅外監測報警系統

0 引言
傳統的圖像監測系統往往布線(xiàn)復雜，通過(guò)遠距離有線(xiàn)傳輸而費用高昂，并且靈活機動(dòng)性小，由于GPRS(通用分組無(wú)線(xiàn)業(yè)務(wù))通信技術(shù)在中低速率無(wú)線(xiàn)數據傳輸方面的突出優(yōu)勢，基于GPRS網(wǎng)絡(luò )的圖像監測系統打破了電纜和光纖傳輸的限制，在圖像監控系統市場(chǎng)中占有很大優(yōu)勢。但是使用GPRS網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行實(shí)時(shí)監控的網(wǎng)路費用較大，而在某些場(chǎng)合，比如運送重要物品的貨車(chē)、無(wú)人值守的貴重設備等并不需要實(shí)時(shí)監控，僅當有入侵障礙物時(shí)才需要采集和傳輸現場(chǎng)圖像并發(fā)送報警信號，以達到監測和防盜的目的。
針對這個(gè)問(wèn)題，本文設計了一種基于ARM9和GSM／GPRS網(wǎng)絡(luò )的無(wú)線(xiàn)可移動(dòng)紅外監測報警系統，使用紅外監測模塊對被監測點(diǎn)進(jìn)行監測，當探測到入侵障礙物時(shí)調用圖像采集設備對現場(chǎng)狀況進(jìn)行圖像采集并以JPEG格式保存在終端的存儲系統中，然后使用GPRS模塊將最新的現場(chǎng)圖像通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò )傳輸到指定的FTP服務(wù)器上，并以短信息的方式向用戶(hù)報警。本系統的紅外監測觸發(fā)傳輸圖像模式可以使系統按流量計費來(lái)節省GPRS網(wǎng)絡(luò )通信費用，它的通用性強，可行性和性?xún)r(jià)比高，在實(shí)際應用中有一定的價(jià)值。

1 系統的體系結構
從體系結構上看，本系統由遠程監測終端、GSM／GPRS及Internet無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )、FTP服務(wù)器監控中心及用戶(hù)手機組成。監控中心通過(guò)數字數據網(wǎng)專(zhuān)線(xiàn)與Internet互聯(lián)，具有固定的IP地址。遠程監測終端由終端控制單元、圖像采集設備、紅外監測設備及GSM／GPRS模塊組成。圖1所示為本系統的整體體系結構示意圖。

2 終端的硬件設計
2．1 終端的硬件結構
系統中終端使用ARM9內核的S3C2410為處理器，以TX-05D紅外線(xiàn)反射開(kāi)關(guān)作為紅外監測模塊，使用包含USB接口和ZC301p芯片的CMOS圖像傳感器作為圖像采集設備，采用GSM／GPRS模塊WAVECOM Q2403A作為無(wú)線(xiàn)傳輸模塊。圖2為遠程監測終端的硬件結構框圖。

2．2 終端的硬件實(shí)現
S3C2410微處理器有豐富的外設接口，其中包括117個(gè)復用功能輸入／輸出端口引腳，即GPIO口，每一個(gè)端口都可以通過(guò)軟件設置來(lái)滿(mǎn)足各種系統配置和設計需求[1]。終端中使用S3C2410微處理器GPIO口中的GPG6口以輸入模式連接紅外監測模塊的數據線(xiàn)，當紅外監測模塊探測到入侵障礙物時(shí)，數據線(xiàn)將向GPG6口輸入高電平信號，從而被處理器識別并做出相關(guān)處理。GSM／GRPS模塊WAVECOMQ2403A通過(guò)串口2連接到S3C2410實(shí)現圖像傳輸和短信息發(fā)送。終端中圖像采集設備是USB接口的、基于ZC301p芯片的CMOS圖像傳感器，它連接到S3C2410的USB HOST口中，實(shí)現圖像的采集。終端電源模塊為S3C2410及各個(gè)設備提供相應的工作電壓。通過(guò)進(jìn)行模擬試驗，終端的硬件設計能夠達到功能和性能上的要求，基本能夠進(jìn)行實(shí)際應用。

3 終端的軟件設計
3．1 終端的軟件結構
終端的軟件包括引導加載程序Bootloader、操作系統內核、設備驅動(dòng)程序和應用層程序，其軟件結構如圖3所示。

終端的文件系統采用了雙文件系統，即以cramfs不可寫(xiě)文件系統存儲系統文件，以jffs2可讀寫(xiě)文件系統存儲數據文件，從而既可以使系統文件得到可靠保護，又可以方便前期調試工作和圖像數據文件的讀寫(xiě)。這也是本設計的一個(gè)特點(diǎn)。