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基于手機控制的智能家居安防系統設計論文
針對智能科技家居系統低層次、漏報、誤報、缺乏人性化等問(wèn)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，該系統結合單片機、 GSM模塊、紅外傳感器、煙霧傳感器等，實(shí)現了本地報警、物業(yè)監控室報警、遠程手機報警。系統內部設有執行機構，用戶(hù)可通過(guò)手機進(jìn)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(wèn)題。系統采用多種傳感器交織融合，實(shí)現無(wú)線(xiàn)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(shí)現無(wú)警不報、有警必報，為國內家居安防系統的全方位化發(fā)展提供了直觀(guān)、清晰、準確的參考，促進(jìn)智能家居在國內的發(fā)展。
0 引言
隨著(zhù)社會(huì )智能化程度的提高，樓宇建設和管理進(jìn)入了智能化時(shí)代。而近年來(lái)，伴隨經(jīng)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(lái)了很大的影響，因此越來(lái)越多的人在渴望擁有舒適、安全的生活空間，這也促使著(zhù)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(wǎng)絡(luò )通信、信息家電、設備自動(dòng)化、系統、結構、服務(wù)、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(guò)綜合采用先進(jìn)的計算機、通信和控制技術(shù)(3C)，建立一個(gè)由家庭安全防護系統、網(wǎng)絡(luò )服務(wù)系統和家庭自動(dòng)化系統組成的家庭綜合服務(wù)與管理集成系統，從而實(shí)現全面的安全防護、便利的通訊網(wǎng)絡(luò )以及舒適的居住環(huán)境的家庭住宅。
針對智能家居系統出現的一系列問(wèn)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，本設計具有如下特點(diǎn)：
1.被監控設備的正常運行與監控系統的操作使用互不干涉;
2.系統主要設備采用結構功能的冗余設計，不會(huì )出現瓶頸問(wèn)題;
3.系統具有全面監測全方位覆蓋的特點(diǎn);
4.系統集檢測與控制于一體。
1 系統原理設計
本系統硬件由控制模塊、檢測模塊、報警模塊、執行器模塊組成。其中控制模塊選用的是C52單片機，優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單、價(jià)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(mén)磁/窗磁傳感器、溫濕度傳感器，本設計因為經(jīng)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(kāi)關(guān)代替。本設計為了使演示更加直觀(guān)所以執行器選擇的是步進(jìn)電機，在實(shí)際中可根據需求選擇其它執行器(如繼電器、電磁閥等)。系統結構圖1所示：
2 系統硬件設計
系統的輸入信號來(lái)輸入按鍵及各傳感器，系統的運行狀態(tài)通過(guò)LED狀態(tài)指示燈顯示，通信模塊是系統與用戶(hù)交換信息的橋梁，既負責將系統異常信息報告給用戶(hù)，又負責接收用戶(hù)的控制信息和控制系統的運行。系統紅外人體檢測器選用ORIONEL-55型探測器，該傳感器為被動(dòng)探測型，在安裝時(shí)應注意安裝高度，不要安裝在太陽(yáng)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(xiàn)端子如圖2所示。
系統選用的煙霧傳感器為SS-168A型，該傳感器屬于電化學(xué)性質(zhì)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(jīng)常有水霧等場(chǎng)所不適用，另外風(fēng)速5m/s的風(fēng)口也不宜安裝，因為這些地方煙霧很難聚積。
系統報警方式包括本地聲光報警、物業(yè)監控室異地報警、基于GTM900C模塊的遠程報警。系統選用的GTM900C通信模塊具有GSM無(wú)線(xiàn)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(jiǎn)便的實(shí)現短信息的收發(fā)，查詢(xún)和管理。 GSM是一種多業(yè)務(wù)系統，可以依照用戶(hù)的需要為用戶(hù)提供各種形式的通信。習慣上，人們把話(huà)音業(yè)務(wù)與數據業(yè)務(wù)(或稱(chēng)非話(huà)音業(yè)務(wù))區別開(kāi)來(lái)：話(huà)音業(yè)務(wù)中，信息是話(huà)音，而數據業(yè)務(wù)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 系統優(yōu)點(diǎn)
傳統的監控系統往往是一種事后分析行為，等到異常發(fā)生時(shí)，造成了居所財產(chǎn)和人員嚴重損失之后，才調出數據發(fā)現問(wèn)題實(shí)時(shí)性安全性較低。本系統優(yōu)點(diǎn)有：
(1)采用多路報警，彌補人自身的缺點(diǎn)，傳統的視頻監控，由于人本身的生理特點(diǎn)，監視監控系統會(huì )疏忽，使不法分子有可乘之機。本系統多路自動(dòng)報警解決了這一問(wèn)題，發(fā)現問(wèn)題自動(dòng)報警避免人員疏忽。
(2)有效性，傳統的報警系統有嚴重的誤報漏報情況，本系統能實(shí)時(shí)監控多傳感器融合，因此會(huì )有更高的有效性。
(3)快速性，傳統的安全系統往往是發(fā)生事故響應時(shí)間長(cháng)，有人進(jìn)入處理事故，消耗的大量的時(shí)間，而本系統，系統內部就設有執行機構，可以自動(dòng)執行管理程序，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的軟硬件設計并詳細描述了系統軟件的運行流程。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(shí)際應用中使用收發(fā)模式。應用本系統能方便的實(shí)現家居系統的事故檢測、事故報警和事故處理，具有高效、實(shí)時(shí)的特點(diǎn)，極大程度上提高了住所的安全性。智能家居安防系統是未來(lái)智能家居業(yè)發(fā)展的必然趨勢，因此本系統的研究具有前瞻性和先進(jìn)性，應用前景廣闊。
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