基于手机控制的智能家居安防系统设计

　　针对智能科技家居系统低层次、漏报、误报、缺乏人性化等问题，本设计研发出一套基于手机控制的高安防系数且极具人性化的智能家居安防系统，该系统结合单片机、 GSM模块、红外传感器、烟雾传感器等，实现了本地报警、物业监控室报警、远程手机报警。系统内部设有执行机构，用户可通过手机进行远程控制，弥补了以往安防措施的单一化、低层次、高成本等问题。系统采用多种传感器交织融合，实现无线数据通讯模块的收发和报警控制，基本消除了漏防、误报等现象，实现无警不报、有警必报，为国内家居安防系统的全方位化发展提供了直观、清晰、准确的参考，促进智能家居在国内的发展。

　　0 引言

　　随着社会智能化程度的提高，楼宇建设和管理进入了智能化时代。而近年来，伴随经济的飞速发展和城市人口的急剧增加，盗窃、入室抢劫等事件的增多给人们的安定生活带来了很大的影响，因此越来越多的人在渴望拥有舒适、安全的生活空间，这也促使着智能家居的研究与应用。

　　智能家居是以住宅为平台，它是将建筑、网络通信、信息家电、设备自动化、系统、结构、服务、管理融为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的家居环境。智能家居是通过综合采用先进的计算机、通信和控制技术(3C)，建立一个由家庭安全防护系统、网络服务系统和家庭自动化系统组成的家庭综合服务与管理集成系统，从而实现全面的安全防护、便利的通讯网络以及舒适的居住环境的家庭住宅。

　　针对智能家居系统出现的一系列问题，本设计研发出一套基于手机控制的高安防系数且极具人性化的智能家居安防系统，本设计具有如下特点：

　　1.被监控设备的正常运行与监控系统的操作使用互不干涉;

　　2.系统主要设备采用结构功能的冗余设计，不会出现瓶颈问题;

　　3.系统具有全面监测全方位覆盖的特点;

　　4.系统集检测与控制于一体。

　　1 系统原理设计

　　本系统硬件由控制模块、检测模块、报警模块、执行器模块组成。其中控制模块选用的是C52单片机，优点是操作简单、价格低。检测模块包括热红外传感器、烟雾传感器、可燃性气体传感器、门磁/窗磁传感器、温湿度传感器，本设计因为经费原因只选购了烟雾传感器和热红外传感器，其他传感器均用模拟开关代替。本设计为了使演示更加直观所以执行器选择的是步进电机，在实际中可根据需求选择其它执行器(如继电器、电磁阀等)。系统结构图1所示：

　　2 系统硬件设计

　　系统的输入信号来输入按键及各传感器，系统的运行状态通过LED状态指示灯显示，通信模块是系统与用户交换信息的桥梁，既负责将系统异常信息报告给用户，又负责接收用户的控制信息和控制系统的运行。系统红外人体检测器选用ORIONEL-55型探测器，该传感器为被动探测型，在安装时应注意安装高度，不要安装在太阳直射的地方，探测器附近避免有散热器、加热/冷冻机器及空调，探测器前面避免有大型障碍物，探测器接线端子如图2所示。

　　系统选用的烟雾传感器为SS-168A型，该传感器属于电化学性质的烟雾传感器，报警器对烟雾敏感，对于灰尘、水雾及挥发性气体同样敏感，因此对那些灰尘大、经常有水雾等场所不适用，另外风速5m/s的风口也不宜安装，因为这些地方烟雾很难聚积。

　　系统报警方式包括本地声光报警、物业监控室异地报警、基于GTM900C模块的远程报警。系统选用的GTM900C通信模块具有GSM无线通信的所有功能，并提供标准的DART串行接口支持GSM07.05定义的AT命令集指令，直接使用AT命令即可以简便的实现短信息的收发，查询和管理。 GSM是一种多业务系统，可以依照用户的需要为用户提供各种形式的通信。习惯上，人们把话音业务与数据业务(或称非话音业务)区别开来：话音业务中，信息是话音，而数据业务传送包括电文、图像、传真及计算机文件等在内的其他信息。

　　3 系统优点

　　传统的监控系统往往是一种事后分析行为，等到异常发生时，造成了居所财产和人员严重损失之后，才调出数据发现问题实时性安全性较低。本系统优点有：

　　(1)采用多路报警，弥补人自身的缺点，传统的视频监控，由于人本身的生理特点，监视监控系统会疏忽，使不法分子有可乘之机。本系统多路自动报警解决了这一问题，发现问题自动报警避免人员疏忽。

　　(2)有效性，传统的报警系统有严重的误报漏报情况，本系统能实时监控多传感器融合，因此会有更高的有效性。

　　(3)快速性，传统的安全系统往往是发生事故响应时间长，有人进入处理事故，消耗的大量的时间，而本系统，系统内部就设有执行机构，可以自动执行管理程序，解决灾害。

　　4 总结与展望

　　本设计介绍了基于手机控制的智能家居安防系统的软硬件设计并详细描述了系统软件的运行流程。硬件部分由单片机(80S52)、GTM900C 通信模块、温度检测器、红外人体检测器、烟雾检测器、声波检测器、视频信息检测器组成。软件部分可设置为三种模式：接收模式、发送模式和收发模式，实际应用中使用收发模式。应用本系统能方便的实现家居系统的事故检测、事故报警和事故处理，具有高效、实时的特点，极大程度上提高了住所的安全性。智能家居安防系统是未来智能家居业发展的必然趋势，因此本系统的研究具有前瞻性和先进性，应用前景广阔。

　　作者简介

　　王飞(1990—)，安徽，长安大学，硕士研究生，专业：控制理论与控制工程专业，研究方向：智能家居。

　　沈大德(1990—)，湖北，长安大学，硕士研究生，专业：交通运输工程专业，研究方向：轨道交通。