基于TCP/IP及藍牙技術(shù)的家居安防系統設計

引言

目前，國內外現有的數字家居安防系統的架構主要基于傳統的有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，普遍存在著(zhù)布線(xiàn)煩瑣，無(wú)法實(shí)現移動(dòng)訪(fǎng)問(wèn)、施工周期長(cháng)、后期維護困難、可擴展性差等問(wèn)題，限制了它在數字家居系統中的應用。

針對于傳統家居安防系統的種種弊端，我們運用TCP/IP網(wǎng)絡(luò )技術(shù)及藍牙無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，實(shí)現了真正意義上的無(wú)線(xiàn)智能家居安防系統。本系統能夠實(shí)時(shí)檢測家居環(huán)境中的各種情況，遇異常情況立即通知小區報警中心主機，并在報警中心主機屏幕上立刻顯示出報警地點(diǎn)的具體位置，實(shí)現了視頻聯(lián)動(dòng)監控，提高了警情處理的效率和準確性。同時(shí)，計算機還可將相應的數據記錄下來(lái)已備查閱。

1 家居安防系統的組成

該系統由安防智能控制系統、報警中心管理系統、遠程登陸系統三大部分組成?？傁到y結構框圖如圖1所示。

1.1 安防智能控制系統

該系統以門(mén)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，以藍牙無(wú)線(xiàn)作為報警形式，以智能控制主機作為報警主體，把整個(gè)居室的安全置于無(wú)線(xiàn)安防報警系統之中。一旦警情發(fā)生，智能控制主機立即通過(guò)網(wǎng)絡(luò )連接小區報警中心主機實(shí)施現場(chǎng)報警，并將警情信息上傳報警中心，還配備一個(gè)住戶(hù)可控的遙控報警器，遇突發(fā)狀況也可以通過(guò)遙控器報警，另外還包括一個(gè)住戶(hù)查詢(xún)系統，可使住戶(hù)隨時(shí)通過(guò)終端查詢(xún)家中情況。

1.2 報警中心管理系統

該系統是放置在小區報警中心，配備值班警衛，以便隨時(shí)及時(shí)地處理小區內住戶(hù)發(fā)生的警情，大大地保障了小區內住戶(hù)的安全。當某家庭有警情發(fā)生時(shí)，系統通過(guò)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(guò)計算機實(shí)施電子定位，并聯(lián)動(dòng)視頻監控系統，及時(shí)了解現場(chǎng)的情況，以便及時(shí)、準確地進(jìn)行處理。同時(shí)提取該室內的錄像，并保存。

1.3 遠程登錄系統

該系統利用現有的便攜移動(dòng)終端(智能手機或者筆記本電腦)，通過(guò)瀏覽器登錄安防報警系統以查詢(xún)家中情況。

2 家居安防系統的實(shí)現

2.1 安防智能控制主機系統

該系統主要具有警情接收及處理功能、藍牙通信信號處理功能、支持TCP/IP的網(wǎng)絡(luò )功能、系統設置功能。系統通過(guò)藍牙無(wú)線(xiàn)通信接收來(lái)自常用安防傳感器(位移、紅外、煤氣、溫度、煙霧傳感器等)的報警信息，傳感器和遙控器的登錄也都是利用藍牙模塊發(fā)送，因此系統中建立了一個(gè)藍牙無(wú)線(xiàn)收發(fā)電路;系統利用TCP/IP技術(shù)進(jìn)行信息交換和控制，實(shí)現設備狀態(tài)查詢(xún)，并利實(shí)現報警信息的交互以及遠程監控控制功能，基于以上考慮對該系統進(jìn)行了設計。

處于系統的專(zhuān)用性，本系統采用嵌入式系統，以達到理想的性?xún)r(jià)比，硬件系統主要由CPU電路、藍牙收發(fā)器電路、網(wǎng)絡(luò )接口電路和電源電路組成。該安防系統的電路結構框圖如圖2所示。

2.1.1 CPU電路

CPU是整個(gè)系統的核心控制部件，系統的所有控制幾乎都要通過(guò)它來(lái)完成。該系統的CPU選用三星公司推出的基于A(yíng)RM7TDMI的芯片S3C44BOX主頻最高可達66MHZD，高速的運算處理能力能勝任絕大多數的復雜應用。

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與報警中心管理系統進(jìn)行數據交換。

2.1.3 藍牙收發(fā)器電路

藍牙主模塊設計選用愛(ài)立信公司的藍牙模塊ROK101008.該模塊是一款適合短距離無(wú)線(xiàn)通信的射頻Q基帶模塊。，集成度高，功耗小，完全兼容藍牙協(xié)議Version1.1.可嵌入任何需要藍牙功能的設備中。

2.1.4 圖像采集電路

該系統選用成本低廉的USB攝像頭作為圖像采集設備，與智能控制主機通過(guò)USB接口連接，此芯片具有ARM7內核，既可在此款芯片上移植嵌入式操作系統，也可以直接啟動(dòng)代碼運行應用程序。

2.1.5 安防智能控制主機系統軟件設計

2.2 報警中心

報警中心管理系統由PC主機，報警中心管理軟件組成。

2.3 遠程登錄系統

由于現在終端接入十分方便，則不另行設計，因篇幅有限，對該部分不做過(guò)多介紹。

3 結語(yǔ)

本系統充分考慮了實(shí)際情況，實(shí)現了通過(guò)網(wǎng)絡(luò )自動(dòng)報警，視頻實(shí)時(shí)監控，警笛現場(chǎng)提示，在線(xiàn)顯示事發(fā)地點(diǎn)，用戶(hù)資料以及常用電話(huà)等功能。有很好的應用價(jià)值，又考慮了視頻和報警信息相結合。以確保萬(wàn)無(wú)一失，還有上位機的集中管理。實(shí)現了單用戶(hù)或者多用戶(hù)的靈活使用。集中管理和獨立管理的任意轉換，集報警和監控于一體。使得系統的應用更加的靈活實(shí)用。