基於手機控制的智慧家居安防系統設計論文
針對智慧科技家居系統低層次、漏報、誤報、缺乏人性化等問題，本設計研發出一套基於手機控制的高安防係數且極具人性化的智慧家居安防系統，該系統結合微控制器、 GSM模組、紅外感測器、煙霧感測器等，實現了本地報警、物業監控室報警、遠端手機報警。系統內部設有執行機構，使用者可透過手機進行遠端控制，彌補了以往安防措施的單一化、低層次、高成本等問題。系統採用多種感測器交織融合，實現無線資料通訊模組的收發和報警控制，基本消除了漏防、誤報等現象，實現無警不報、有警必報，為國內家居安防系統的全方位化發展提供了直觀、清晰、準確的參考，促進智慧家居在國內的發展。
0 引言
隨著社會智慧化程度的提高，樓宇建設和管理進入了智慧化時代。而近年來，伴隨經濟的飛速發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了很大的影響，因此越來越多的人在渴望擁有舒適、安全的生活空間，這也促使著智慧家居的研究與應用。
智慧家居是以住宅為平臺，它是將建築、網路通訊、資訊家電、裝置自動化、系統、結構、服務、管理融為一體的高效、舒適、安全、便利、環保的家居環境。智慧家居是透過綜合採用先進的計算機、通訊和控制技術(3C)，建立一個由家庭安全防護系統、網路服務系統和家庭自動化系統組成的家庭綜合服務與管理整合系統，從而實現全面的安全防護、便利的通訊網路以及舒適的居住環境的家庭住宅。
針對智慧家居系統出現的一系列問題，本設計研發出一套基於手機控制的高安防係數且極具人性化的智慧家居安防系統，本設計具有如下特點：
1.被監控裝置的正常執行與監控系統的操作使用互不干涉;
2.系統主要裝置採用結構功能的冗餘設計，不會出現瓶頸問題;
3.系統具有全面監測全方位覆蓋的特點;
4.系統集檢測與控制於一體。
1 系統原理設計
本系統硬體由控制模組、檢測模組、報警模組、執行器模組組成。其中控制模組選用的是C52微控制器，優點是操作簡單、價格低。檢測模組包括熱紅外感測器、煙霧感測器、可燃性氣體感測器、門磁/窗磁感測器、溫溼度感測器，本設計因為經費原因只選購了煙霧感測器和熱紅外感測器，其他感測器均用模擬開關代替。本設計為了使演示更加直觀所以執行器選擇的是步進電機，在實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 系統硬體設計
系統的`輸入訊號來輸入按鍵及各感測器，系統的執行狀態透過LED狀態指示燈顯示，通訊模組是系統與使用者交換資訊的橋樑，既負責將系統異常資訊報告給使用者，又負責接收使用者的控制資訊和控制系統的執行。系統紅外人體檢測器選用ORIONEL-55型探測器，該感測器為被動探測型，在安裝時應注意安裝高度，不要安裝在太陽直射的地方，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，探測器接線端子如圖2所示。
系統選用的煙霧感測器為SS-168A型，該感測器屬於電化學性質的煙霧感測器，報警器對煙霧敏感，對於灰塵、水霧及揮發性氣體同樣敏感，因此對那些灰塵大、經常有水霧等場所不適用，另外風速5m/s的風口也不宜安裝，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、物業監控室異地報警、基於GTM900C模組的遠端報警。系統選用的GTM900C通訊模組具有GSM無線通訊的所有功能，並提供標準的DART序列介面支援GSM07.05定義的AT命令集指令，直接使用AT命令即可以簡便的實現簡訊息的收發，查詢和管理。 GSM是一種多業務系統，可以依照使用者的需要為使用者提供各種形式的通訊。習慣上，人們把話音業務與資料業務(或稱非話音業務)區別開來：話音業務中，資訊是話音，而資料業務傳送包括電文、影象、傳真及計算機檔案等在內的其他資訊。
3 系統優點
傳統的監控系統往往是一種事後分析行為，等到異常發生時，造成了居所財產和人員嚴重損失之後，才調出資料發現問題實時性安全性較低。本系統優點有：
(1)採用多路報警，彌補人自身的缺點，傳統的影片監控，由於人本身的生理特點，監視監控系統會疏忽，使不法分子有可乘之機。本系統多路自動報警解決了這一問題，發現問題自動報警避免人員疏忽。
(2)有效性，傳統的報警系統有嚴重的誤報漏報情況，本系統能實時監控多感測器融合，因此會有更高的有效性。
(3)快速性，傳統的安全系統往往是發生事故響應時間長，有人進入處理事故，消耗的大量的時間，而本系統，系統內部就設有執行機構，可以自動執行管理程式，解決災害。
4 總結與展望
本設計介紹了基於手機控制的智慧家居安防系統的軟硬體設計並詳細描述了系統軟體的執行流程。硬體部分由微控制器(80S52)、GTM900C 通訊模組、溫度檢測器、紅外人體檢測器、煙霧檢測器、聲波檢測器、影片資訊檢測器組成。軟體部分可設定為三種模式：接收模式、傳送模式和收發模式，實際應用中使用收發模式。應用本系統能方便的實現家居系統的事故檢測、事故報警和事故處理，具有高效、實時的特點，極大程度上提高了住所的安全性。智慧家居安防系統是未來智慧家居業發展的必然趨勢，因此本系統的研究具有前瞻性和先進性，應用前景廣闊。
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