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

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，無法實現(xiàn)移動訪問、施工周期長、后期維護困難、可擴展性差等問題，限制了它在數(shù)字家居系統(tǒng)中的應(yīng)用。

針對于傳統(tǒng)家居安防系統(tǒng)的種種弊端，我們運用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及藍牙無線通信技術(shù)，實現(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檢測家居環(huán)境中的各種情況，遇異常情況立即通知小區(qū)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的具體位置，實現(xiàn)了視頻聯(lián)動監(jiān)控，提高了警情處理的效率和準確性。同時，計算機還可將相應(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)、報警中心管理系統(tǒng)、遠程登陸系統(tǒng)三大部分組成?？傁到y(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，以藍牙無線作為報警形式，以智能控制主機作為報警主體，把整個居室的安全置于無線安防報警系統(tǒng)之中。一旦警情發(fā)生，智能控制主機立即通過網(wǎng)絡(luò)連接小區(qū)報警中心主機實施現(xiàn)場報警，并將警情信息上傳報警中心，還配備一個住戶可控的遙控報警器，遇突發(fā)狀況也可以通過遙控器報警，另外還包括一個住戶查詢系統(tǒng)，可使住戶隨時通過終端查詢家中情況。

1.2 報警中心管理系統(tǒng)

該系統(tǒng)是放置在小區(qū)報警中心，配備值班警衛(wèi)，以便隨時及時地處理小區(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。當某家庭有警情發(fā)生時，系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)獲得警情信息，并判斷出哪個房間發(fā)生何種警情，通過計算機實施電子定位，并聯(lián)動視頻監(jiān)控系統(tǒng)，及時了解現(xiàn)場的情況，以便及時、準確地進行處理。同時提取該室內(nèi)的錄像，并保存。

1.3 遠程登錄系統(tǒng)

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

2 家居安防系統(tǒng)的實現(xiàn)

2.1 安防智能控制主機系統(tǒng)

該系統(tǒng)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(tǒng)設(shè)置功能。系統(tǒng)通過藍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(tǒng)中建立了一個藍牙無線收發(fā)電路;系統(tǒng)利用TCP/IP技術(shù)進行信息交換和控制，實現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)查詢，并利實現(xiàn)報警信息的交互以及遠程監(jiān)控控制功能，基于以上考慮對該系統(tǒng)進行了設(shè)計。

處于系統(tǒng)的專用性，本系統(tǒng)采用嵌入式系統(tǒng)，以達到理想的性價比，硬件系統(tǒng)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(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66MHZD，高速的運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(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換。

2.1.3 藍牙收發(fā)器電路

藍牙主模塊設(shè)計選用愛立信公司的藍牙模塊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，完全兼容藍牙協(xié)議Version1.1.可嵌入任何需要藍牙功能的設(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)，也可以直接啟動代碼運行應(yīng)用程序。

2.1.5 安防智能控制主機系統(tǒng)軟件設(shè)計

2.2 報警中心

報警中心管理系統(tǒng)由PC主機，報警中心管理軟件組成。

2.3 遠程登錄系統(tǒng)

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

3 結(jié)語

本系統(tǒng)充分考慮了實際情況，實現(xiàn)了通過網(wǎng)絡(luò)自動報警，視頻實時監(jiān)控，警笛現(xiàn)場提示，在線顯示事發(fā)地點，用戶資料以及常用電話等功能。有很好的應(yīng)用價值，又考慮了視頻和報警信息相結(jié)合。以確保萬無一失，還有上位機的集中管理。實現(xiàn)了單用戶或者多用戶的靈活使用。集中管理和獨立管理的任意轉(zhuǎn)換，集報警和監(jiān)控于一體。使得系統(tǒng)的應(yīng)用更加的靈活實用。