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家庭監(jiān)控：防盜報(bào)警系統(tǒng)在無線網(wǎng)技術(shù)中的應(yīng)用

      近年來，隨著生活水平的提高，家庭住宅面積不斷擴(kuò)大，居住環(huán)境越來越好，人們的居住質(zhì)量有了明顯的改善。同時(shí)，科技的日新月異帶動(dòng)了電子類產(chǎn)品的快速發(fā)展，尤其是家用電子類產(chǎn)品已經(jīng)成為人們生活必不可少的一部分。為家庭和小區(qū)用戶提供安防保障的家庭防盜報(bào)警系統(tǒng)也已走近人們的家庭。

      利用單片機(jī)控制技術(shù)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和GSM移動(dòng)通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)一種具有聯(lián)網(wǎng)功能的智能防盜系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用GSM移動(dòng)通信技術(shù)，可以使小區(qū)安防人員和用戶及時(shí)收到報(bào)警信息，在第一時(shí)間趕赴現(xiàn)場(chǎng)，從而使用戶損失降到最低。采用無線數(shù)據(jù)傳輸方式，可以輕松組網(wǎng)。報(bào)警網(wǎng)絡(luò)可大可小，小到家庭獨(dú)立使用、小區(qū)組網(wǎng)，大到地區(qū)組網(wǎng)。采用無線數(shù)據(jù)傳輸方式，不需要重新布線，可隨意放置監(jiān)視探頭，非常適合小區(qū)及家庭使用。

      智能防盜報(bào)警系統(tǒng)主要由4部分組成：無線防盜報(bào)警探頭、家庭主機(jī)、小區(qū)主機(jī)、地區(qū)主機(jī)。

      無線防盜報(bào)警探頭一般安裝在用戶住宅的窗戶上，其外形小巧美觀，可以直接貼在窗戶上。防盜報(bào)警探頭通過對(duì)振動(dòng)和紅外熱源的雙重探測(cè)原理，確認(rèn)盜賊的入侵。當(dāng)發(fā)現(xiàn)警情后立即啟動(dòng)自身聲光報(bào)警，震懾入侵者，同時(shí)通過無線數(shù)據(jù)傳輸方式將報(bào)警信息傳送給家庭報(bào)警主機(jī)。家庭報(bào)警主機(jī)立即將報(bào)警信息通過短信的方式發(fā)送到用戶手機(jī)、小區(qū)或地區(qū)的報(bào)警主機(jī)，同時(shí)可啟動(dòng)大功率的室內(nèi)聲光報(bào)警裝置，阻止進(jìn)一步的侵犯行為。

      在自然界，任何高于絕對(duì)溫度(-273K)的物體都將產(chǎn)生紅外光譜，不同溫度的物體釋放的紅外波長是不一樣的，紅外波長與溫度相關(guān)，而且輻射能量的大小與物體表面溫度有關(guān)。人體都有恒定的體溫，一般在37℃左右，會(huì)發(fā)出10mm左右特定波長的紅外線，被動(dòng)式紅外探頭就是靠探測(cè)人體發(fā)射的紅外線而進(jìn)行工作的。被動(dòng)紅外探頭的傳感器包含2個(gè)串聯(lián)的熱釋電元件，2個(gè)電極化方向正好相反，環(huán)境背景輻射對(duì)2個(gè)熱釋電元件幾乎具有相同的作用，使其產(chǎn)生釋電效應(yīng)相互抵消，此時(shí)探測(cè)器無信號(hào)輸出。紅外線通過菲涅耳濾光片增強(qiáng)后聚集到熱釋電元件，這種元件在接收到人體紅外輻射變化時(shí)就會(huì)失去電荷平衡，向外釋放電荷，經(jīng)檢測(cè)處理后就能產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。

      家庭主機(jī)對(duì)微處理器的要求稍高，微處理器同時(shí)連接無線收發(fā)模塊和GSM模塊，并有上位機(jī)通信接口。本方案選用ATmegal28微處理器，ATmegal28有2個(gè)串口，還有SPI接口，可以滿足上述功能要求。另外，還具有豐富的I／O口資源，可以用來驅(qū)動(dòng)聲光報(bào)警和繼電器的動(dòng)作。ATmegal28內(nèi)置4KB的EEPROM，可擦寫100000次。因?yàn)榧彝ブ鳈C(jī)需要管理無線防盜報(bào)警探頭的位置信息及ID，存儲(chǔ)報(bào)警用戶的報(bào)警電話、報(bào)警短信內(nèi)容、報(bào)警次數(shù)等，所以4KB的EEPROM可以很好地解決這個(gè)問題。當(dāng)微處理器從無線收發(fā)模塊接收到報(bào)警信息后，需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，查找已激活的無線傳感器列表，找到與ID號(hào)相對(duì)應(yīng)的傳感器，讀出其具體位置信息，將位置信息插入到已預(yù)置的報(bào)警短信后，按照?qǐng)?bào)警用戶列表依次通過GSM模塊發(fā)送給報(bào)警用戶。

      地區(qū)主機(jī)的管理范圍涉及整個(gè)地區(qū)，可能包含地區(qū)內(nèi)的若干個(gè)小區(qū)，用戶更加龐大，適合于地區(qū)的公安部門安裝，可以有效協(xié)助管理地區(qū)治安。地區(qū)主機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)與小區(qū)主機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)相同，但上位機(jī)軟件功能更加強(qiáng)大，擁有更強(qiáng)的數(shù)據(jù)庫管理功能和地圖定位系統(tǒng)。由于地區(qū)主機(jī)管理范圍的逐漸擴(kuò)大，報(bào)警方式有可能并行發(fā)生，所以最直觀的呈現(xiàn)方式就是當(dāng)有報(bào)警發(fā)生時(shí)能夠在地圖中直接顯示其確切位置。所以地區(qū)主機(jī)具有良好的地圖數(shù)據(jù)信息，可根據(jù)報(bào)警信息的地址內(nèi)容，查詢地理信息數(shù)據(jù)，將與報(bào)警信息對(duì)應(yīng)的地理位置直接顯示在地圖上。如果能配合警力GPS定位系統(tǒng)，可使警方更快到達(dá)事發(fā)現(xiàn)場(chǎng)，將用戶損失降到最低。

      現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試證明無線防盜報(bào)警探頭的報(bào)警響應(yīng)及時(shí)且準(zhǔn)確無誤，其自身的聲光報(bào)警動(dòng)作能夠?qū)ΡI賊起到震懾作用。家庭主機(jī)可以及時(shí)接收?qǐng)?bào)警信號(hào)，驅(qū)動(dòng)更大的聲光報(bào)警，同時(shí)戶主、其他報(bào)警用戶、小區(qū)主機(jī)和地區(qū)主機(jī)能夠快速收到包含精確報(bào)警位置的報(bào)警短信，有效指導(dǎo)小區(qū)和地區(qū)的安防人員快速到達(dá)事發(fā)現(xiàn)場(chǎng)。這套系統(tǒng)可以有效防止盜賊入侵，滿足不同家庭用戶的安防需求，還可以協(xié)助地區(qū)管理治安，有很好的應(yīng)用效果。