基于TCP/IP及藍牙技術的家居安防系統設計

引言

目前，國內外現有的數字家居安防系統的架構主要基于傳統的有線網絡技術，普遍存在著布線煩瑣，無法實現移動訪問、施工周期長、后期維護困難、可擴展性差等問題，限制了它在數字家居系統中的應用。

針對于傳統家居安防系統的種種弊端，我們運用TCP/IP網絡技術及藍牙無線通信技術，實現了真正意義上的無線智能家居安防系統。本系統能夠實時檢測家居環境中的各種情況，遇異常情況立即通知小區報警中心主機，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，實現了視頻聯動監控，提高了警情處理的效率和準確性。同時，計算機還可將相應的數據記錄下來已備查閱。

1 家居安防系統的組成

該系統由安防智能控制系統、報警中心管理系統、遠程登陸系統三大部分組成。總系統結構框圖如圖1所示。

1.1 安防智能控制系統

該系統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之中。一旦警情發生，智能控制主機立即通過網絡連接小區報警中心主機實施現場報警，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，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

該系統是放置在小區報警中心，配備值班警衛，以便隨時及時地處理小區內住戶發生的警情，大大地保障了小區內住戶的安全。當某家庭有警情發生時，系統通過網絡獲得警情信息，并判斷出哪個房間發生何種警情，通過計算機實施電子定位，并聯動視頻監控系統，及時了解現場的情況，以便及時、準確地進行處理。同時提取該室內的錄像，并保存。

1.3 遠程登錄系統

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

2 家居安防系統的實現

2.1 安防智能控制主機系統

該系統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的網絡功能、系統設置功能。系統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送，因此系統中建立了一個藍牙無線收發電路;系統利用TCP/IP技術進行信息交換和控制，實現設備狀態查詢，并利實現報警信息的交互以及遠程監控控制功能，基于以上考慮對該系統進行了設計。

處于系統的專用性，本系統采用嵌入式系統，以達到理想的性價比，硬件系統主要由CPU電路、藍牙收發器電路、網絡接口電路和電源電路組成。該安防系統的電路結構框圖如圖2所示。

2.1.1 CPU電路

CPU是整個系統的核心控制部件，系統的所有控制幾乎都要通過它來完成。該系統的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的復雜應用。

2.1.2 網絡接口電路

RTL8019AS是一個高度集成的以太網控制芯片，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進行數據交換。

2.1.3 藍牙收發器電路

藍牙主模塊設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，完全兼容藍牙協議Version1.1.可嵌入任何需要藍牙功能的設備中。

2.1.4 圖像采集電路

該系統選用成本低廉的USB攝像頭作為圖像采集設備，與智能控制主機通過USB接口連接，此芯片具有ARM7內核，既可在此款芯片上移植嵌入式操作系統，也可以直接啟動代碼運行應用程序。

2.1.5 安防智能控制主機系統軟件設計

2.2 報警中心

報警中心管理系統由PC主機，報警中心管理軟件組成。

2.3 遠程登錄系統

由于現在終端接入十分方便，則不另行設計，因篇幅有限，對該部分不做過多介紹。

3 結語

本系統充分考慮了實際情況，實現了通過網絡自動報警，視頻實時監控，警笛現場提示，在線顯示事發地點，用戶資料以及常用電話等功能。有很好的應用價值，又考慮了視頻和報警信息相結合。以確保萬無一失，還有上位機的集中管理。實現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換，集報警和監控于一體。使得系統的應用更加的靈活實用。