智能安防系统设计

目录

1 摘要..........................................-

2 -

2 智能家居控制器的具体功能.......................-

3 -

3 基于GPRS智能手机远程家居监控系统的设计与功能实现实现................................................-

4 -

3.1 系统总体设计...............................- 4 -

3 . 2 关键技术.................................- 5 -

3 . 2 . 1 基于 MJPEG的图像监控............- 5 -

3 . 2 . 2 传输协议的设计...................- 6 -

3 . 3 . 2解决问题.............................- 8 -

4 智能家居配置方案.................................- 9 -

4 . 1传感器原件安装分配.........................- 9 -

4 . 2产品配置及功能简述.........................- 12 -

5 总结............................................- 13 -

6 参考文献........................................- 14 -

1 摘要

智能家居给人们生活带来便利的同时也带来了很大的经济效益，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制约性因素。随着网络技术和通信技术的不断发展以及人们对生活要求的不断提高，实现家庭智能的远程控制已经成为必然的趋势。国家建设部住宅产业化促进中心提出住宅小区要实现六项智能化要求，其中包括实行安全防范自动化监控管理：对住宅的火灾、有害气体的泄漏实行自动报警;防盗报警系统应安装红外或微波等各种类型报警探测器;系统应能与计算机安全综合管理系统联网;计算机系统能对防盗报警系统进行集中管理和控制。但由于目前无线通讯技术的不成熟、运行费用高等弊端，智能家居控制器与外网无线通讯技术成为导致市场接受度低的重要因素，而GPRS系统的特点能够很好的解决该问题。GPRS网络通信业务是通讯公司推出的一项数据传输通信业务，在GPRS网络覆盖区域内，传输距离不受限制，通信费用相对低廉，传输速率较快。本文涉及家庭智能系统及GPRS技术相关背景，分析了其各自基本特点和所要实现的基本功能，并在此基础上提出了基于GPRS无线智能家居系统的总体解决方案。最后总结系统核心GPRS 芯片软硬件实现方法。

关键字： GPRS 智能家居远程控制监控系统智能手机

2 智能家居控制器的具体功能

智能家居控制的具体功能包括：

家用设备的数据采集：采集家用设备包括室内温度，灯具家电，防盗门等设备的状态数据，经控制器处理后反馈给用户。

本地控制：用户通过控制器上的键盘和显示屏，对家用设备进行监控。

远程控制：远程用户可以通过发送手机短信或通过互联网对家庭系统进行控制和查询。

自动报警：当控制器检测到非法闯入或温度超高等报警信号时，及时触发室内报警装置，并通过发送报警短信等方式及时通知用户。

温度查询：用户可以通过控制器查询室内温度。

防盗门密码设置：用户可以通过本地或远程方式修改防盗门的密码，在门外输入正确密码后才可打开门。

红外家电控制：接收用户命令，通过红外发射电路控制电视、空调等红外可控的家电设备。

其它灯具等开关量控制：接收用户命令控制灯具等开关量设备。

3基于GPRS智能手机远程家居监控系统的设计与功能实现实现基于 2 . 5G智能手机的远程家居监控系统, 其系统总体结构与设计思路是在分析现有 GPRS网络带宽与智能手机计算能力的基础上, 提出了一种基于MJPEG的图像监控方案,设计了相关的传输、控制协议。最后给出了原型系统实现,并对实现效果进行了分析。

远程监控是指授权用户对远端现场信息的监视, 控制与管理。传统的远程监控系统一般通过专业设备和专用网络实现, 与普通人的生活距离较远;而随着智能手机( Smart Pho ne)计算能力的增强以及移动数据网络带宽的提高, 使以智能手机作为终端的远程监控系统成为了可能。这样的系统如能实现, 将使智能手机用户能随时随地了解、控制可能远在千里之外的监控现场,极大方便人们的日常生活与管理活动。现有 2 . 5G(GPRS)智能手机的远程家居监控系统, 并给出了设计思路与实现方法。

3.1 系统总体设计

基于智能手机的远程家居监控0是指用户可以随时随地通过智能手机对远程的家居环境进行监视与控制。因此,系统的功能需求包括: ( 1)用户可以随时在智能手机上看到当前家中的监控图像; ( 2)可以通过智能手机对家中的监控设备进行控制, 如控制监控摄像机的拍摄方向等。系统的总体设计思路是, 在用户家中部署一台 PC,负责连接、控制监控设备并与用户的智能手机通信。智能手机则作为终端设备负责显示监控画面, 并提供控制监控设备的用户界面。智能手机通过GPRS移动数据网络接入 Internet进而实现与用户家中 PC的通信。这实际上是一个 C/S结构的系统: PC作为监控服务器, 而智能手机是监控的客户端。系统的总体结构如图 1所示。

在系统结构中, GPRS(通用无线分组业务 )是智能手机与监控服务器进行通信的网络基础,它能提供的服务质量 (主要是带宽 )决定了整个系统实现的质量。按照规范, GPRS支持I P与 X. 25协议,理论上支持高达 170kb/ s的传输速率但这只是理论值,为了测得现有 GPRS的实际传输速率, 在实验智能手机上设计了一个程序,分别从多个不同的 Internet站点上下载各种不同的文件, 测得的实际传输速率在 35kbps~ 40kbps之间。系统的设计与实现是按照这个实测数据进行的。在这个系统结构的基础上, 为了实现系统功能,仍需要解决的关键问题有: ( 1)基于现有 GPRS网络带宽和智能手机计及选择合适的图像编码方案实现图像监控; ( 2)设计一套通信协议, 协调服务器 PC与智能手机之间监控图像、消息以及控制命令等数据的传输。以下将就这些问题进行讨论。

3 . 2 关键技术

3 . 2 . 1 基于MJPEG的图像监控

根据实测 GPRS传输速率, 需要选择一种支持低比特率编码的视频图像压缩标准,常见的有 MPEG24、 H. 263等。这两种标准的特点是压缩比高, 可以在很低