家庭監(jiān)控：防盜報警系統(tǒng)在無線網(wǎng)技術中的應用

      近年來，隨著生活水平的提高，家庭住宅面積不斷擴大，居住環(huán)境越來越好，人們的居住質量有了明顯的改善。同時，科技的日新月異帶動了電子類產品的快速發(fā)展，尤其是家用電子類產品已經(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警系統(tǒng)也已走近人們的家庭。

      利用單片機控制技術、無線傳感器網(wǎng)絡技術和GSM移動通信技術，實現(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移動通信技術，可以使小區(qū)安防人員和用戶及時收到報警信息，在第一時間趕赴現(xiàn)場，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)。報警網(wǎng)絡可大可小，小到家庭獨立使用、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。

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

      無線防盜報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。防盜報警探頭通過對振動和紅外熱源的雙重探測原理，確認盜賊的入侵。當發(fā)現(xiàn)警情后立即啟動自身聲光報警，震懾入侵者，同時通過無線數(shù)據(jù)傳輸方式將報警信息傳送給家庭報警主機。家庭報警主機立即將報警信息通過短信的方式發(fā)送到用戶手機、小區(qū)或地區(qū)的報警主機，同時可啟動大功率的室內聲光報警裝置，阻止進一步的侵犯行為。

      在自然界，任何高于絕對溫度(-273K)的物體都將產生紅外光譜，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，而且輻射能量的大小與物體表面溫度有關。人體都有恒定的體溫，一般在37℃左右，會發(fā)出10mm左右特定波長的紅外線，被動式紅外探頭就是靠探測人體發(fā)射的紅外線而進行工作的。被動紅外探頭的傳感器包含2個串聯(lián)的熱釋電元件，2個電極化方向正好相反，環(huán)境背景輻射對2個熱釋電元件幾乎具有相同的作用，使其產生釋電效應相互抵消，此時探測器無信號輸出。紅外線通過菲涅耳濾光片增強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就會失去電荷平衡，向外釋放電荷，經(jīng)檢測處理后就能產生報警信號。

      家庭主機對微處理器的要求稍高，微處理器同時連接無線收發(fā)模塊和GSM模塊，并有上位機通信接口。本方案選用ATmegal28微處理器，ATmegal28有2個串口，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，可以用來驅動聲光報警和繼電器的動作。ATmegal28內置4KB的EEPROM，可擦寫100000次。因為家庭主機需要管理無線防盜報警探頭的位置信息及ID，存儲報警用戶的報警電話、報警短信內容、報警次數(shù)等，所以4KB的EEPROM可以很好地解決這個問題。當微處理器從無線收發(fā)模塊接收到報警信息后，需要對數(shù)據(jù)進行分析，查找已激活的無線傳感器列表，找到與ID號相對應的傳感器，讀出其具體位置信息，將位置信息插入到已預置的報警短信后，按照報警用戶列表依次通過GSM模塊發(fā)送給報警用戶。

      地區(qū)主機的管理范圍涉及整個地區(qū)，可能包含地區(qū)內的若干個小區(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)主機的硬件結構與小區(qū)主機的硬件結構相同，但上位機軟件功能更加強大，擁有更強的數(shù)據(jù)庫管理功能和地圖定位系統(tǒng)。由于地區(qū)主機管理范圍的逐漸擴大，報警方式有可能并行發(fā)生，所以最直觀的呈現(xiàn)方式就是當有報警發(fā)生時能夠在地圖中直接顯示其確切位置。所以地區(qū)主機具有良好的地圖數(shù)據(jù)信息，可根據(jù)報警信息的地址內容，查詢地理信息數(shù)據(jù)，將與報警信息對應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)，可使警方更快到達事發(fā)現(xiàn)場，將用戶損失降到最低。

      現(xiàn)場調試證明無線防盜報警探頭的報警響應及時且準確無誤，其自身的聲光報警動作能夠對盜賊起到震懾作用。家庭主機可以及時接收報警信號，驅動更大的聲光報警，同時戶主、其他報警用戶、小區(qū)主機和地區(qū)主機能夠快速收到包含精確報警位置的報警短信，有效指導小區(qū)和地區(qū)的安防人員快速到達事發(fā)現(xiàn)場。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，有很好的應用效果。