基于A(yíng)ndroid平臺的手機防盜與隱私保護系統設計

2.2.1 外部拓展硬件

遠程視頻監控涉及的硬件包括：一個(gè)自行設計制作的可燃氣體燈光報警器，一部帶有光線(xiàn)傳感器的安卓智能手機，一個(gè)經(jīng)過(guò)改裝之后的TP-LINK W703N迷你無(wú)線(xiàn)路由器，一個(gè)普通家用無(wú)線(xiàn)路由器，一個(gè)網(wǎng)絡(luò )攝像頭(這里使用的是天敏S605攝像頭)。

各組件配合完成如下功能：利用可燃氣體燈光報警器感知網(wǎng)絡(luò )攝像頭監視的區域，若環(huán)境氣體濃度超標則亮強光;在安卓手機中裝入編寫(xiě)的預制軟件，利用安卓手機自帶的光線(xiàn)傳感器時(shí)刻監測報警器燈光的亮度，若超過(guò)閾值后則自動(dòng)發(fā)送預制的報警短信給裝有安防精靈的手機端;手機端收到報警短信之后通過(guò)應用聯(lián)網(wǎng)查看家中的攝像頭監視區域視頻。

2.2.2 感知環(huán)境--傳感器電路的制作

報警傳感器電路是由降壓整流，穩壓電路，氣敏傳感元件，比較電路和音響電路等組成。該報警電路在可燃氣體的濃度超過(guò)一定濃度時(shí)，發(fā)出聲、光報警信號，提醒用戶(hù)注意。

氣敏傳感元件采用氣敏半導體QM-N5型，由于要求燈絲電壓穩定，故供電電壓經(jīng)IC2(7805)三端穩壓器穩壓輸出5V的穩定的額定工作電壓。因此電路的工作原理可大致概括為：當可燃氣體濃度才超過(guò)一定值時(shí)，氣敏半導體器件的A-B極間電阻變小，該電阻與R1的分壓變小。IC3采用的是半個(gè)雙電壓比較器LM393，平時(shí)，同相端(3腳)的電壓高于反相端(2腳)的電壓(由RP1和R2分壓)，電壓比較器輸出低電平(《0.7V)，使IC4強迫處于復位狀態(tài)。

當由于可燃氣體濃度增加時(shí)，導致IC3的3腳電平升高，且高于2腳的基準電壓時(shí)，比較器輸出高電平，555置位，由555和R3，R4，C1組成的振蕩器起振，振蕩頻率f=1.44/(R3+2R4)C1，圖3所示參數的頻率約為1KHZ.揚聲器發(fā)出1KHZ的音響報警，同時(shí)LED發(fā)光閃爍。

2.2.3 報警通知--另一部安卓手機的應用

用來(lái)處理報警事件?？紤]到現今普通的智能手機價(jià)格非常大眾化，因此決定棄用復雜的GSM模塊轉而直接使用性?xún)r(jià)比更高的智能手機(這里稱(chēng)為手機B，用戶(hù)所用的主手機稱(chēng)為手機A)。要求安裝上我們編寫(xiě)的專(zhuān)用安卓應用，啟動(dòng)后在后臺一直運行。這時(shí)將手機B裝入暗盒中，只留光線(xiàn)傳感器對準報警器的報警燈。當發(fā)現報警燈亮度達到程序設置的光線(xiàn)閾值后，則后臺應用響應事件，立即將預存在程序中的報警短信發(fā)送給指定號碼(即手機A)，手機A在接收到通知后便可以打開(kāi)應用查看家中情況。

2.2.4 數據傳輸--路由器的改造設置

改造機理和步驟如下：改裝無(wú)線(xiàn)迷你型路由器TP-LINK TL-WR703N.這個(gè)路由器比較小巧，方便安裝攜帶。進(jìn)行一系列改裝改造。包括將一個(gè)Linux開(kāi)源項目OPENWRT系統固件刷入路由器中，把普通的無(wú)線(xiàn)路由器通過(guò)刷入開(kāi)源的Openwrt系統，使之成為一個(gè)運行了Linux系統的小電腦。圖4為WR703N的拆機圖：

路由器上也需編寫(xiě)一套程序，目的是把USB攝像頭的視頻進(jìn)行編碼，然后通過(guò)WIFI返回傳給上位機。同時(shí)路由一般都預留有TTL串口，TTL串口是用來(lái)調試或者刷機用的，我們把這個(gè)TTL串口引出來(lái)將我們編寫(xiě)的程序刷入路由器中。

通過(guò)在家庭無(wú)線(xiàn)路由器里增設一個(gè)端口訪(fǎng)問(wèn)映射并設置與WR703N的級聯(lián)Client模式，讓家庭無(wú)線(xiàn)路由器作為WR703N迷你路由的上位機。使得當外界訪(fǎng)問(wèn)家庭路由器指定的視頻傳輸端口時(shí)就會(huì )轉發(fā)到WR703N中，由路由器提供回傳攝像頭拍攝的數據。圖5為視頻監控所需所有硬件設備。

圖中右上角為改造之后的WR703N路由器，左下角為自行制作的可燃氣體報警器電路(含有兩個(gè)LED，紅色為電源指示燈，綠色為報警指示燈)。

右下角為帶有光線(xiàn)傳感器的安卓手機(手機B)，手機下面是一個(gè)挖了孔的紙盒(用作手機暗箱)左上角為天敏S605網(wǎng)絡(luò )攝像頭。

3.系統測試

3.1 防盜托管模式

在托管模式下，用另外一部手機發(fā)送短信給被盜手機，被盜手機會(huì )自動(dòng)將所收短信轉發(fā)給安全號碼，并且刪除在發(fā)件箱中所發(fā)的短信，使盜竊者難以察覺(jué)自己已被監控。用被盜手機撥打或接聽(tīng)電話(huà)，被盜手機也會(huì )后臺發(fā)送電話(huà)記錄給安全號碼，真正實(shí)現了對盜竊者個(gè)人信息與日常行蹤的掌控。

3.2 視頻監控部分

圖6中已將安卓手機B放入紙盒暗箱中，報警指示燈插入紙盒暗箱孔內。此時(shí)接通電源，在可燃氣體傳感器附近點(diǎn)燃打火機。一會(huì )兒手機A(也就是用戶(hù)用的主手機)就會(huì )收到一條來(lái)自紙盒暗箱內手機發(fā)來(lái)的報警短信，打開(kāi)應用啟動(dòng)遠程視頻即可查看家中情況(如圖7)。

4.結論

本文探討了Android的發(fā)展情形與當前熱點(diǎn)問(wèn)題，并提出了一套解決方案，與現今市場(chǎng)上的熱門(mén)應用相比，本作品創(chuàng )新如下：

(1)開(kāi)發(fā)出一套獨特的防盜托管模式，在手機被盜后可以獲取盜竊人與外界的聯(lián)系與行蹤，實(shí)時(shí)掌握盜竊人的最新動(dòng)態(tài)，達到“以盜治盜”的效果，這與市場(chǎng)上大量安全軟件如360衛士、安全管家等相比，本功能是開(kāi)創(chuàng )性的。

(2)實(shí)現了基于Android手機的物聯(lián)網(wǎng)雛形，結合硬件電路與路由器完成了對家中火災的監控，彌補了市場(chǎng)上利用手機移動(dòng)終端來(lái)監控家居安全的這方面缺陷。

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