基于Android平臺的手機防盜與隱私保護系統設計

2.2.1 外部拓展硬件

遠程視頻監控涉及的硬件包括：一個自行設計制作的可燃氣體燈光報警器，一部帶有光線傳感器的安卓智能手機，一個經過改裝之后的TP-LINK W703N迷你無線路由器，一個普通家用無線路由器，一個網絡攝像頭(這里使用的是天敏S605攝像頭)。

各組件配合完成如下功能：利用可燃氣體燈光報警器感知網絡攝像頭監視的區域，若環境氣體濃度超標則亮強光;在安卓手機中裝入編寫的預制軟件，利用安卓手機自帶的光線傳感器時刻監測報警器燈光的亮度，若超過閾值后則自動發送預制的報警短信給裝有安防精靈的手機端;手機端收到報警短信之后通過應用聯網查看家中的攝像頭監視區域視頻。

2.2.2 感知環境--傳感器電路的制作

報警傳感器電路是由降壓整流，穩壓電路，氣敏傳感元件，比較電路和音響電路等組成。該報警電路在可燃氣體的濃度超過一定濃度時，發出聲、光報警信號，提醒用戶注意。

氣敏傳感元件采用氣敏半導體QM-N5型，由于要求燈絲電壓穩定，故供電電壓經IC2(7805)三端穩壓器穩壓輸出5V的穩定的額定工作電壓。因此電路的工作原理可大致概括為：當可燃氣體濃度才超過一定值時，氣敏半導體器件的A-B極間電阻變小，該電阻與R1的分壓變小。IC3采用的是半個雙電壓比較器LM393，平時，同相端(3腳)的電壓高于反相端(2腳)的電壓(由RP1和R2分壓)，電壓比較器輸出低電平(《0.7V)，使IC4強迫處于復位狀態。

當由于可燃氣體濃度增加時，導致IC3的3腳電平升高，且高于2腳的基準電壓時，比較器輸出高電平，555置位，由555和R3，R4，C1組成的振蕩器起振，振蕩頻率f=1.44/(R3+2R4)C1，圖3所示參數的頻率約為1KHZ.揚聲器發出1KHZ的音響報警，同時LED發光閃爍。

2.2.3 報警通知--另一部安卓手機的應用

用來處理報警事件。考慮到現今普通的智能手機價格非常大眾化，因此決定棄用復雜的GSM模塊轉而直接使用性價比更高的智能手機(這里稱為手機B，用戶所用的主手機稱為手機A)。要求安裝上我們編寫的專用安卓應用，啟動后在后臺一直運行。這時將手機B裝入暗盒中，只留光線傳感器對準報警器的報警燈。當發現報警燈亮度達到程序設置的光線閾值后，則后臺應用響應事件，立即將預存在程序中的報警短信發送給指定號碼(即手機A)，手機A在接收到通知后便可以打開應用查看家中情況。

2.2.4 數據傳輸--路由器的改造設置

改造機理和步驟如下：改裝無線迷你型路由器TP-LINK TL-WR703N.這個路由器比較小巧，方便安裝攜帶。進行一系列改裝改造。包括將一個Linux開源項目OPENWRT系統固件刷入路由器中，把普通的無線路由器通過刷入開源的Openwrt系統，使之成為一個運行了Linux系統的小電腦。圖4為WR703N的拆機圖：

路由器上也需編寫一套程序，目的是把USB攝像頭的視頻進行編碼，然后通過WIFI返回傳給上位機。同時路由一般都預留有TTL串口，TTL串口是用來調試或者刷機用的，我們把這個TTL串口引出來將我們編寫的程序刷入路由器中。

通過在家庭無線路由器里增設一個端口訪問映射并設置與WR703N的級聯Client模式，讓家庭無線路由器作為WR703N迷你路由的上位機。使得當外界訪問家庭路由器指定的視頻傳輸端口時就會轉發到WR703N中，由路由器提供回傳攝像頭拍攝的數據。圖5為視頻監控所需所有硬件設備。

圖中右上角為改造之后的WR703N路由器，左下角為自行制作的可燃氣體報警器電路(含有兩個LED，紅色為電源指示燈，綠色為報警指示燈)。

右下角為帶有光線傳感器的安卓手機(手機B)，手機下面是一個挖了孔的紙盒(用作手機暗箱)左上角為天敏S605網絡攝像頭。

3.系統測試

3.1 防盜托管模式

在托管模式下，用另外一部手機發送短信給被盜手機，被盜手機會自動將所收短信轉發給安全號碼，并且刪除在發件箱中所發的短信，使盜竊者難以察覺自己已被監控。用被盜手機撥打或接聽電話，被盜手機也會后臺發送電話記錄給安全號碼，真正實現了對盜竊者個人信息與日常行蹤的掌控。

3.2 視頻監控部分

圖6中已將安卓手機B放入紙盒暗箱中，報警指示燈插入紙盒暗箱孔內。此時接通電源，在可燃氣體傳感器附近點燃打火機。一會兒手機A(也就是用戶用的主手機)就會收到一條來自紙盒暗箱內手機發來的報警短信，打開應用啟動遠程視頻即可查看家中情況(如圖7)。

4.結論

本文探討了Android的發展情形與當前熱點問題，并提出了一套解決方案，與現今市場上的熱門應用相比，本作品創新如下：

(1)開發出一套獨特的防盜托管模式，在手機被盜后可以獲取盜竊人與外界的聯系與行蹤，實時掌握盜竊人的最新動態，達到“以盜治盜”的效果，這與市場上大量安全軟件如360衛士、安全管家等相比，本功能是開創性的。

(2)實現了基于Android手機的物聯網雛形，結合硬件電路與路由器完成了對家中火災的監控，彌補了市場上利用手機移動終端來監控家居安全的這方面缺陷。

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