主頁(yè)（http://www.130131.com）：基于ARM及GPRS的智能家居系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) 近年來(lái)，隨著網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，電子技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，人們對(duì)生活質(zhì)量提出了更高的要求，現(xiàn)代化的家居環(huán)境也備受人們的關(guān)注。目前，國(guó)內(nèi)的智能家居系統(tǒng)主要集中在對(duì)單個(gè)住宅分散的子系統(tǒng)的控制上，這些子系統(tǒng)功能上比較單一，很難實(shí)現(xiàn)信息共享，不便于進(jìn)行集中管理。本文針對(duì)目前國(guó)內(nèi)智能家居系統(tǒng)的局限性，提出一種基于GPRS無(wú)線技術(shù)的智能家居系統(tǒng)，不僅能對(duì)小區(qū)多個(gè)住宅內(nèi)的安全狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，還實(shí)現(xiàn)了“三表”（即水表、電表、燃?xì)獗恚┑倪h(yuǎn)程抄送。
1．GPRS技術(shù)簡(jiǎn)介
2．系統(tǒng)功能及總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （1）家居安防監(jiān)控：當(dāng)小偷闖入住宅或者有火災(zāi)、燃?xì)庑孤┑任＜笔录l(fā)生時(shí)，監(jiān)控終端能實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)到險(xiǎn)情，向監(jiān)控中心發(fā)送告警信息，監(jiān)控中心則以GSM短信的方式通知戶主。 （2）家居安全狀況遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控與查詢：主人離家在外，可通過(guò)發(fā)送手機(jī)短信的方式來(lái)查詢家中安全狀況信息。 （3）現(xiàn)場(chǎng)圖像抓拍功能：在設(shè)防狀態(tài)下，當(dāng)紅外傳感器或者門(mén)磁觸發(fā)告警時(shí)，系統(tǒng)將啟動(dòng)圖像抓拍器，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拍攝，所拍攝的圖像通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到監(jiān)控中心的主機(jī)上進(jìn)行備份。用戶也可以通過(guò)發(fā)送送機(jī)短信的方式來(lái)啟動(dòng)圖像抓拍的功能。 （4）“三表”遠(yuǎn)程自動(dòng)抄送與門(mén)禁功能：可以定時(shí)或主動(dòng)讀取用戶家中的水表、電表、煤氣表的用量，并根據(jù)相應(yīng)價(jià)格計(jì)算費(fèi)用。當(dāng)有刷卡開(kāi)門(mén)事件時(shí)，判斷卡合法則允許進(jìn)入。
2．2系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)工作時(shí)，監(jiān)控終端循環(huán)檢測(cè)安裝在室內(nèi)的門(mén)磁、紅外、煙霧、燃?xì)獗O(jiān)測(cè)等傳感器，當(dāng)檢測(cè)到有異常情況發(fā)生時(shí)，終端控制警笛發(fā)出告警聲音，提醒戶主及物業(yè)管理人員有險(xiǎn)情發(fā)生并采取防范措施。另外，監(jiān)控終端還通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)向監(jiān)控中心發(fā)送告警信息。當(dāng)終端檢測(cè)到門(mén)磁或紅外告警時(shí)，將啟動(dòng)圖像抓拍器，對(duì)用戶室內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行連續(xù)拍照，拍攝到的圖像終端先進(jìn)行緩存，再通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至監(jiān)控主機(jī)，監(jiān)控主機(jī)將圖像以文件的形式進(jìn)行備份。 監(jiān)控終端還循環(huán)接收監(jiān)控主機(jī)下發(fā)的數(shù)據(jù)請(qǐng)求命令，終端對(duì)這些命令進(jìn)行解析。如果是查詢傳感器及門(mén)磁狀態(tài)，監(jiān)控終端對(duì)相應(yīng)傳感器的狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，向監(jiān)控主機(jī)返回傳感器的狀態(tài)信息；如果是查詢水表、電表或者煤氣表的用量命令，監(jiān)控終端根據(jù)“三表”的RS-485協(xié)議，構(gòu)造查詢幀命令,發(fā)送相應(yīng)的查詢命令，將“三表”返回的數(shù)據(jù)按照系統(tǒng)的通信協(xié)議打包，通過(guò)終端上內(nèi)置的GPRS模塊發(fā)送到監(jiān)控主機(jī)。監(jiān)控主機(jī)接收到終端發(fā)送的數(shù)據(jù)后，先對(duì)數(shù)據(jù)幀進(jìn)行解析。若是告警信息，則監(jiān)控主機(jī)將根據(jù)不同的告警播放相應(yīng)的告警提示音，提醒管理員作出處理。當(dāng)有告警發(fā)生時(shí)，監(jiān)控主機(jī)通過(guò)RS232接口輸出AT指令，控制外置GMS模塊向系統(tǒng)預(yù)先設(shè)置好的住宅主人的手機(jī)號(hào)碼發(fā)送告警短信，通知戶主家中有警情發(fā)生。同時(shí)，監(jiān)控主機(jī)還將把告警事件以日志的形式記錄下來(lái)，以便事后對(duì)告警信息進(jìn)行查詢；當(dāng)接收到的數(shù)據(jù)幀是抄表命令返回的數(shù)據(jù)時(shí)，主機(jī)將把數(shù)據(jù)寫(xiě)入到系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)。同時(shí)，在顯示界面上彈出一個(gè)新窗口，顯示戶主信息、查詢時(shí)間、表的用量、相應(yīng)費(fèi)用等信息。
3．系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
終端硬件采用的是嵌入式硬件平臺(tái)，CPU選用三星公司的基于ARM7TDMI內(nèi)核的S3C440X微處理器，該處理器是三星公司專為PDA和一般應(yīng)用開(kāi)發(fā)提供的高性價(jià)比和高性能的解決方案。經(jīng)過(guò)性能與成本的綜合考慮,GPRS模塊選用明基公司的 M22模塊。該模塊可工作在三種頻率下：900/1800/1900MHz。支持語(yǔ)音通信，具有GPRS、USSD和CSD三種數(shù)據(jù)方式及SMS和FAX功能；內(nèi)嵌TCP/IP協(xié)議，軟件支持標(biāo)準(zhǔn)AT 指令并遵循3GPP 27.07/27.05規(guī)范。
S3C44B0的IO口的D口擴(kuò)展了三個(gè)按鍵，它們是設(shè)防鍵、開(kāi)門(mén)鍵、消告警鍵。按下設(shè)防鍵，CPU檢測(cè)到IO口為低電平，系統(tǒng)進(jìn)入監(jiān)控狀態(tài)。該狀態(tài)下，系統(tǒng)將循檢測(cè)門(mén)磁及所有已經(jīng)安裝的傳感器。由于選用的傳感器輸出電平為0V或12V,而S3C44B0的外圍接口電平為0V~3.3V，傳感器的輸出需經(jīng)光耦隔離后連接至CPU的IO引腳。采用光耦隔離還有一個(gè)作用：在雷雨天氣，傳感器輸出導(dǎo)線很容易引入雷電，導(dǎo)線上會(huì)有瞬時(shí)高壓脈沖，用光耦將傳感器的輸出與CPU的IO口隔離后，起到保護(hù)CPU的作用。當(dāng)監(jiān)測(cè)到開(kāi)門(mén)鍵按下，電控鎖吸合，門(mén)將打開(kāi)，此時(shí)為合法開(kāi)門(mén)狀態(tài)，不會(huì)產(chǎn)生告警。如果是在監(jiān)控狀態(tài)下，門(mén)被強(qiáng)行打開(kāi)，則門(mén)磁輸出由低電平變?yōu)楦唠娖�，CPU檢測(cè)到門(mén)磁傳感器輸出高電平，產(chǎn)生告警，CPU控制GPD3口輸出低電平，觸發(fā)警鈴產(chǎn)生告警音。告警發(fā)生時(shí)，CPU通過(guò)UART0發(fā)送AT指令來(lái)控制GPRS模塊，經(jīng)GPRS網(wǎng)絡(luò)向系統(tǒng)監(jiān)控主機(jī)發(fā)送告警信息，監(jiān)控主機(jī)對(duì)告警信息進(jìn)行分析處理。M22模塊與CPU采用115200bps的波特率進(jìn)行通信。它們之間的接口比較簡(jiǎn)單，只需要將接收和發(fā)送兩個(gè)引腳進(jìn)行連接。考慮到本系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中需要保存大量的事件日志，如“三表”查詢的數(shù)據(jù)、告警事件日志以及告警抓拍到的50張圖像等，系統(tǒng)擴(kuò)展了大容量的外部存儲(chǔ)器HY57V641620(容量為8MB的SDRAM)，SST39VF1601(2MB的FLASH)。其中SDRAM主要負(fù)責(zé)程序運(yùn)行以及中間數(shù)據(jù)的保存，2MB的FLASH主要負(fù)責(zé)源程序的保存以及一些掉電需要保存的歷史數(shù)據(jù)，事件日志、圖像數(shù)據(jù)等。
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