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基于手機控制的智能家居安防系統(tǒng)設計論文
針對智能科技家居系統(tǒng)低層次、漏報、誤報、缺乏人性化等問題，本設計研發(fā)出一套基于手機控制的高安防系數且極具人性化的智能家居安防系統(tǒng)，該系統(tǒng)結合單片機、 GSM模塊、紅外傳感器、煙霧傳感器等，實現了本地報警、物業(yè)監(jiān)控室報警、遠程手機報警。系統(tǒng)內部設有執(zhí)行機構，用戶可通過手機進行遠程控制，彌補了以往安防措施的單一化、低層次、高成本等問題。系統(tǒng)采用多種傳感器交織融合，實現無線數據通訊模塊的收發(fā)和報警控制，基本消除了漏防、誤報等現象，實現無警不報、有警必報，為國內家居安防系統(tǒng)的全方位化發(fā)展提供了直觀、清晰、準確的參考，促進智能家居在國內的發(fā)展。
0 引言
隨著社會智能化程度的提高，樓宇建設和管理進入了智能化時代。而近年來，伴隨經濟的飛速發(fā)展和城市人口的急劇增加，盜竊、入室搶劫等事件的增多給人們的安定生活帶來了很大的影響，因此越來越多的人在渴望擁有舒適、安全的生活空間，這也促使著智能家居的研究與應用。
智能家居是以住宅為平臺，它是將建筑、網絡通信、信息家電、設備自動化、系統(tǒng)、結構、服務、管理融為一體的高效、舒適、安全、便利、環(huán)保的家居環(huán)境。智能家居是通過綜合采用先進的計算機、通信和控制技術(3C)，建立一個由家庭安全防護系統(tǒng)、網絡服務系統(tǒng)和家庭自動化系統(tǒng)組成的家庭綜合服務與管理集成系統(tǒng)，從而實現全面的安全防護、便利的通訊網絡以及舒適的居住環(huán)境的家庭住宅。
針對智能家居系統(tǒng)出現的一系列問題，本設計研發(fā)出一套基于手機控制的高安防系數且極具人性化的智能家居安防系統(tǒng)，本設計具有如下特點：
1.被監(jiān)控設備的正常運行與監(jiān)控系統(tǒng)的操作使用互不干涉;
2.系統(tǒng)主要設備采用結構功能的冗余設計，不會出現瓶頸問題;
3.系統(tǒng)具有全面監(jiān)測全方位覆蓋的特點;
4.系統(tǒng)集檢測與控制于一體。
1 系統(tǒng)原理設計
本系統(tǒng)硬件由控制模塊、檢測模塊、報警模塊、執(zhí)行器模塊組成。其中控制模塊選用的是C52單片機，優(yōu)點是操作簡單、價格低。檢測模塊包括熱紅外傳感器、煙霧傳感器、可燃性氣體傳感器、門磁/窗磁傳感器、溫濕度傳感器，本設計因為經費原因只選購了煙霧傳感器和熱紅外傳感器，其他傳感器均用模擬開關代替。本設計為了使演示更加直觀所以執(zhí)行器選擇的是步進電機，在實際中可根據需求選擇其它執(zhí)行器(如繼電器、電磁閥等)。系統(tǒng)結構圖1所示：
2 系統(tǒng)硬件設計
系統(tǒng)的輸入信號來輸入按鍵及各傳感器，系統(tǒng)的運行狀態(tài)通過LED狀態(tài)指示燈顯示，通信模塊是系統(tǒng)與用戶交換信息的橋梁，既負責將系統(tǒng)異常信息報告給用戶，又負責接收用戶的控制信息和控制系統(tǒng)的運行。系統(tǒng)紅外人體檢測器選用ORIONEL-55型探測器，該傳感器為被動探測型，在安裝時應注意安裝高度，不要安裝在太陽直射的地方，探測器附近避免有散熱器、加熱/冷凍機器及空調，探測器前面避免有大型障礙物，探測器接線端子如圖2所示。
系統(tǒng)選用的煙霧傳感器為SS-168A型，該傳感器屬于電化學性質的煙霧傳感器，報警器對煙霧敏感，對于灰塵、水霧及揮發(fā)性氣體同樣敏感，因此對那些灰塵大、經常有水霧等場所不適用，另外風速5m/s的風口也不宜安裝，因為這些地方煙霧很難聚積。
系統(tǒng)報警方式包括本地聲光報警、物業(yè)監(jiān)控室異地報警、基于GTM900C模塊的遠程報警。系統(tǒng)選用的GTM900C通信模塊具有GSM無線通信的所有功能，并提供標準的DART串行接口支持GSM07.05定義的AT命令集指令，直接使用AT命令即可以簡便的實現短信息的收發(fā)，查詢和管理。 GSM是一種多業(yè)務系統(tǒng)，可以依照用戶的需要為用戶提供各種形式的通信。習慣上，人們把話音業(yè)務與數據業(yè)務(或稱非話音業(yè)務)區(qū)別開來：話音業(yè)務中，信息是話音，而數據業(yè)務傳送包括電文、圖像、傳真及計算機文件等在內的其他信息。
3 系統(tǒng)優(yōu)點
傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)往往是一種事后分析行為，等到異常發(fā)生時，造成了居所財產和人員嚴重損失之后，才調出數據發(fā)現問題實時性安全性較低。本系統(tǒng)優(yōu)點有：
(1)采用多路報警，彌補人自身的缺點，傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控，由于人本身的生理特點，監(jiān)視監(jiān)控系統(tǒng)會疏忽，使不法分子有可乘之機。本系統(tǒng)多路自動報警解決了這一問題，發(fā)現問題自動報警避免人員疏忽。
(2)有效性，傳統(tǒng)的報警系統(tǒng)有嚴重的誤報漏報情況，本系統(tǒng)能實時監(jiān)控多傳感器融合，因此會有更高的有效性。
(3)快速性，傳統(tǒng)的安全系統(tǒng)往往是發(fā)生事故響應時間長，有人進入處理事故，消耗的大量的時間，而本系統(tǒng)，系統(tǒng)內部就設有執(zhí)行機構，可以自動執(zhí)行管理程序，解決災害。
4 總結與展望
本設計介紹了基于手機控制的智能家居安防系統(tǒng)的軟硬件設計并詳細描述了系統(tǒng)軟件的運行流程。硬件部分由單片機(80S52)、GTM900C 通信模塊、溫度檢測器、紅外人體檢測器、煙霧檢測器、聲波檢測器、視頻信息檢測器組成。軟件部分可設置為三種模式：接收模式、發(fā)送模式和收發(fā)模式，實際應用中使用收發(fā)模式。應用本系統(tǒng)能方便的實現家居系統(tǒng)的事故檢測、事故報警和事故處理，具有高效、實時的特點，極大程度上提高了住所的安全性。智能家居安防系統(tǒng)是未來智能家居業(yè)發(fā)展的必然趨勢，因此本系統(tǒng)的研究具有前瞻性和先進性，應用前景廣闊。
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