家居智能安防系统设计

前言智能家居系统是由智能家居安防系统、网络服务系统和家庭自动化系统等子系统组成的家庭综合服务与管理集成系统。

其中，智能家居安防系统担负着保护人们生命财产安全的职责因此成为智能家居系统的首选组成部分。

智能家居给人们生活带来便利的同时也产生了巨大的社会经济效益，但是配套的安全防范技术一直是制约其安全性和智能化程度的关键因素。

传统的智能家居安防系统功能单一，智能化程度低下。

本文首先提出一种基于多元生物特征融合技术的身份识别方法，在系统兼容性和智能化程度上都有大幅提高，同时支持各种特征任意组合形式，极大提高了系统的灵活性和普适性。

在分析现有家居安全防范系统的基础上，借鉴其成功经验，从提高系统的实用性和全面性入手，给出了针对家居应用领域的智能家居安防监控系统的实施方案。

本系统综合了紧急按钮报警、红外探测器报警、图像人脸检测报警以及温度报警四种报警方式。

这样既能实现对人物入侵的有效感知，还能够随时监控温度等一些居住舒适度指标。

而将人脸检测报警机制应用其中体现了新的复合型报警方式的系统设计思想。

目录1 绪论 (3)1.1 研究背景和意义 (3)1.2 国内外现状分析 (4)2 传感器介绍....................................... 错误!未定义书签。

2.1 传感器的概述 52.2 传感器在家居安防系统中的应用 (5)3 家居安防智能监控系统方案的设计 (6)3.1 家居安防监控系统概况 (6)3.1.1 系统结构家居安全防范系统结构组成 (6)3.1.2 以海尔公司为代表的安防产品 63.1.3 家居安防监控系统的发展趋势 7 3.2 智能家居安防监控系统的需求分析 (7)3.3 智能家居安防监控系统的设计 (9)3.3.1 智能家居安防监控系统原理 (9)3.3.2 综合监控管理介绍 (11)4 系统原理图....................................... 错误!未定义书签。

5 总结 (14)参考文献 (15)1绪论现在大部分人提起视频监控，一般指的是行业监控，例如：银行，公安，高速这类部门，极少会提及家居监控。

现在家居中使用监控设备的很少，不过随着信息技术的发展，人们生活水平的提高和家庭财富积累所带来的需求，人们对自身以及家庭的安全防范意识大大增强了。

信息技术的发展又为家居监控降低了门槛，人们在各个领域享受到技术发展所带来益处的同时，迫切希望能够利用先进的技术很好的保护自己及家居的安全。

在这样的背景之下，家居安防监控系统必将获得前所未有的发展，成为新的经济增长点。

1.1 研究背景和意义迄今为止，智能家居(Smart Home)还没有一个统一的定义。

为方便本文内容展开，首先给出一个描述性定义。

智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭同程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。

与传统意义上的家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，提供舒适安全、高品位且宜人的家庭生活空间；还由原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具，提供全方位的信息交换功能，帮助家庭与外部保持信息交流畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效安排时间，增强家居生活的安全性，甚至为各种能源费用节约资金。

安全防范技术是智能家居系统中的关键技术，在小区及户内可视对讲、家庭监控、家庭防盗报警、与家庭有关的小区一卡通等领域都有广泛应用。

随着智能家居逐步走进人们的生活，以及社会和科技的发展，安全成为人们对智能家居的首要要求，并促使家庭安防系统成为智能家居的重要组成部分。

传统家庭安防系统中的防盗报警、火灾报警、燃气泄露报警等子系统，功能单一，误报率较高，只能实现就地报警，不能实现实时远程报警以减少损失和抢救生命，此外也不能记录犯罪证据以便迅速捕捉嫌疑犯。

为解决这些传统安防系统的缺点和不足，以及满足人们对智能家居的需要，为此，本文提出了一套基于多特征融合身份识别的智能家居安全监测解决方案。

据大连市2008年的资料统计显示，全年发生百余起因煤气泄漏引发的火灾和数千起入室犯罪案件，这些数字表明对居家环境的安全监控迫在眉睫。

有鉴于此，开发一套功能齐全的智能家居安防系统无论是从社会意义还是从经济价值角度分析，都有广泛的发展前景；从治安角度考虑，如果智能家居安防系统能够得到广泛应用，必能会对犯罪分子形成强有力的震慑作用，减少入室盗窃、机动车盗窃等家居相关案件的发生，为构建社会主义和谐社会贡献一份力量。

1.2国内外现状分析984年，在美国出现世界上第一幢智能建筑以来，美国、欧洲、澳大利亚、加拿大和东南亚等经济比较发达的国家和地区先后提出了各种各样的智能家居解决方案。

智能家居在美国、德国、新加坡、同本等国家和地区都得到了广泛的应用。

美国政府与以IBM，锢能家居安防系统设计与实现2008年，中国蒯联标准正式成为全球3C协同领域的第一个国际标准13J，闪联已经完成数字家庭标准的全面布局，该标准覆盖了11r相关产业、通信、家电及智能家居领域141。

为中国的智能家居发展奠定了良好的基础。

与此同时，国内也诞生了优秀的智能家居产品，比如海尔的u-home5j，该产品包含家电、灯光窗帘控制，兼有多媒体娱乐，更在可视对讲、安防报警、环境检测、远程监护和故障反馈等安防支持方面做出了比较突出的成绩。

2 传感器的介绍2.1传感器的概述国家标准GB7665-87对传感器下的定义是：“能感受规定的被测量件并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。

传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。

它是实现自动检测和自动控制的首要环节。

传感器的静态特性是指对静态的输入信号，传感器的输出量与输入量之间所具有相互关系。

因为这时输入量和输出量都和时间无关，所以它们之间的关系，即传感器的静态特性可用一个不含时间变量的代数方程，或以输入量作横坐标，把与其对应的输出量作纵坐标而画出的特性曲线来描述。

表征传感器静态特性的主要参数有：线性度、灵敏度、迟滞、重复性、漂移等。

所谓动态特性，是指传感器在输入变化时，它的输出的特性。

在实际工作中，传感器的动态特性常用它对某些标准输入信号的响应来表示。

这是因为传感器对标准输入信号的响应容易用实验方法求得，并且它对标准输入信号的响应与它对任意输入信号的响应之间存在一定的关系，往往知道了前者就能推定后者。

最常用的标准输入信号有阶跃信号和正弦信号两种，所以传感器的动态特性也常用阶跃响应和频率响应来表示。

2.2传感器在家居安防系统中的应用安防系统有那些传感器包括:红外报警探测器、被动红外报警探测器、主动式红外探测器。

为了防盗，我们采用传感器技术和计算机技术为基础实现。

其中一个探测器为例，主动红外对射探测器，是利用遮断方式的探测器，当有人横跨过监控区域时，遮断不可见的红外光束而引发报警。

3 家居安防智能监控系统方案的设计与道路等大型公共活动区域以及银行、医院等场所相比，家居有它独特的空间区域和不同的私密性要求。

适用于上述场所的安全防范方案在家居领域并不能很好的发挥它的作用，所以有必要探索出一个适用于家居环境，符合人们生活和使用习惯的，同时结合当今先进科技发展的智能家居安防监控系统。

3.1 家居安防监控系统概况3.1.1 系统结构家居安全防范系统结构组成家居防盗报警控制主机+各种配件的方案传感器+ 管理中心+网络器件此方案的配件很齐全，系统开始运作后，各种配件如红外探测器、紧急求助按钮、门磁探头等等发出的数据会传送给防盗报警主机。

当有人入侵时，报警主机接收到报警信号，将报警信息通过电话网络传送到主人的固定电话或移动电话上，也可以直接打到110报警电话或小区的电脑报警中心同时发出警号声吓阻偷窃者，能通过互联网实现远程监控，录像，历史回放，抓拍等功能，通过电脑的监控软件能实现很好的视频监控和远程监控，图像清晰。

3.1.2 以海尔公司为代表的安防产品在智能家居快速发展的今天，出了一大批成熟的厂商和性能各异的产品，海尔公司也开创了自己的智慧家居系统。

这个高度集成的智慧家居系统将网络家电、紧急呼叫、门禁、灯光控制模块、火警探测器、红外探测器、电子门锁以及触摸屏操作终端连接起来，并且整合了安防系统、煤气阀控制、灯光控制、窗帘控制、场景联动控制甚至空调控制、信息家电控制、可视对讲以及远程通讯系统，并利用家居网络系统和以太网作为传输平台，通过和小区的服务系统、小区各个子系统实现数据共享和联动控制，实现了真正意义的数字家居。

它的家居安防产品就体现在紧急呼叫、门禁、红外探测器和电子门锁这些模块上。

3.1.3 家居安防监控系统的发展趋势经过若干年的发展，虽然家居防盗报警控制主机+各种配件的方案以其价格低廉、操作简单等优点仍然占有很大的市场，但是它存在着显而易见的缺点。

那就是无法记录事发时状况，无法为后期的侦查提供强有力的证据。

而随着人们财富的增加，越来越多的人们倾向于使用加入视频监控的家居安全防范系统。

本课题的工作就是顺应市场的需要，针对家居视频监控系统仍需改进的部分，开发具有探索意义的智能家居安防监控系统。

当前安防监控技术在家居应用中面临着如下几个问题:个人及家居隐私的保护,如何处理好个人及家居隐私不为外人知道，尤其是防止通过网络渠道被窃取，是视频监控系统在家居应用中需要面对的首要问题。

要求视频监控系统能很好的保障客户的隐私，严禁在未经客户许可的情况下将图像传播。

同时禁止外部通信设备在客户不知情的情况下进行视频监控，要求客户的监控设备与外部通信网络很好的隔离。

家居视频监控设备的控制、互联及扩展性能、方便及易用性、安全可靠及可维护、使用及购置费用。

3.2 智能家居安防监控系统的需求分析开发一个成功的家居安防监控系统并非易事，需要有一条科学、合理、实用的工程化的开发方法。

原因在于家居安防监控系统不同于一般的系统，它是一种由各种硬件环境和软件构成的复杂的技术系统；而且它的开发过程不仅涉及到工程技术人员和用户，而且还综合运用管理科学、信息科学、计算机与通信技术。

因此开发家居安防监控系统是一项复杂的系统工程。

需要从系统的角度出发，采用工程化的手段，组织协调分析、设计与实施过程。

家居安防监控系统的开发过程，即系统分析、设计、实施的过程，并不是一个简单的直线过程，而是一个在开发人员和用户参与下的充满回溯和不断迭代的过程。

需要综合运用多种系统分析和设计技术，以便改善系统的开发过程，提高系统开发效率，缩短系统开发周期。