一種基于Wi-Fi的低功耗報警系統的設計與實(shí)現(上)

　　1 引言

　　目前市場(chǎng)上，面向室內的防盜報警產(chǎn)品一般分為兩種，一種是攝像監控聯(lián)網(wǎng)系統，該系統雖然有聯(lián)網(wǎng)等功能，但其安裝、布線(xiàn)以及供電較為復雜，并需要專(zhuān)用設備，價(jià)格也較高;另一種是紅外檢測報警系統，該系統通常靈敏度較高，能快速發(fā)出警報聲，但功能簡(jiǎn)單，一般沒(méi)有Internet連接、手機綁定等功能。但是對于許多諸如家庭、博物館、實(shí)驗室等室內應用場(chǎng)合，人們更希望有一種體積小巧、安裝簡(jiǎn)單、使用壽命較長(cháng)、能夠聯(lián)網(wǎng)并且與手機等智能終端綁定的防盜報警裝置。因此，對于嵌入式低功耗Wi-Fi報警系統的研究，具有較大的實(shí)際意義。

　　本文通過(guò)對家居環(huán)境特點(diǎn)的分析以及現有的幾種短距離無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)和遠程控制技術(shù)的比較，本文提出了一種基于Wi-Fi技術(shù)的低功耗實(shí)時(shí)報警系統。

　　2 系統總體方案設計

　　如圖1嵌入式低功耗Wi-Fi實(shí)時(shí)報警系統框架所示，該報警系統主要由若干個(gè)Wi-Fi報警裝置、無(wú)線(xiàn)路由器網(wǎng)關(guān)、嵌入式云服務(wù)平臺、智能終端共同組成。

　　2.1 嵌入式Wi-Fi報警裝置

　　嵌入式Wi-Fi報警裝置主要由帶有Wi-Fi射頻前端的低功耗微控制器CC3200和三軸加速度傳感器構成。三軸加速度傳感器對被測物體的位移信息進(jìn)行采集。TI CC3200主要是利用其片上的Wi-Fi通信模塊，實(shí)現報警裝置與物聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)平臺的信息交互，并充分利用CC3200微控制器的低功耗特性，盡可能降低設備功耗。圖2為無(wú)線(xiàn)路由器網(wǎng)關(guān)和架構圖。

　　2.2 嵌入式云服務(wù)平臺

　　嵌入式云服務(wù)平臺通過(guò)為用戶(hù)提供完整的系統API接口， 實(shí)現與嵌入式終端設備的數據通信。當各種設備實(shí)現網(wǎng)絡(luò )化后，設備將自動(dòng)鏈接至云服務(wù)器。同時(shí)，用戶(hù)可以通過(guò)PC機、智能手機等訪(fǎng)問(wèn)云服務(wù)網(wǎng)站，實(shí)時(shí)查看嵌入式終端設備的相關(guān)數據，并對其進(jìn)行監控。圖3為嵌入式云服務(wù)平臺的系統架構圖。其主要功能包括：

　　● 實(shí)時(shí)數據交互——在嵌入式設備和應用之間，提供多種格式的雙向實(shí)時(shí)數據交互;

　　● 監控與數據分析——自定義通知和提醒規則;歷史數據為數據分析提供支持。

　　2.3 智能終端

　　通過(guò)智能終端的客戶(hù)端應用程序的開(kāi)發(fā)，實(shí)現智能終端與云服務(wù)器之間的數據交互，然后通過(guò)云服務(wù)器，實(shí)現智能終端在 Wi-Fi 和 3G/4G 兩種無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )環(huán)境下，隨時(shí)隨地對多個(gè)報警裝置進(jìn)行實(shí)時(shí)監控。此次設計將利用Android智能手機開(kāi)發(fā)平臺，開(kāi)發(fā)一款手機客戶(hù)端應用軟件(APP)。