基于TCP/IP及蓝牙技术的家居安防系统设计

引言

目前，国内外现有的数字家居安防系统的架构主要基于传统的有线网络技术，普遍存在着布线烦琐，无法实现移动访问、施工周期长、后期维护困难、可扩展性差等问题，限制了它在数字家居系统中的应用。

针对于传统家居安防系统的种种弊端，我们运用TCP/IP网络技术及蓝牙无线通信技术，实现了真正意义上的无线智能家居安防系统。本系统能够实时检测家居环境中的各种情况，遇异常情况立即通知小区报警中心主机，并在报警中心主机屏幕上立刻显示出报警地点的具体位置，实现了视频联动监控，提高了警情处理的效率和准确性。同时，计算机还可将相应的数据记录下来已备查阅。

1 家居安防系统的组成

该系统由安防智能控制系统、报警中心管理系统、远程登陆系统三大部分组成。总系统结构框图如图1所示。

1.1 安防智能控制系统

该系统以门磁和热释红外探头、煤气、温度、烟雾传感器等作为主要传感器，以蓝牙无线作为报警形式，以智能控制主机作为报警主体，把整个居室的安全置于无线安防报警系统之中。一旦警情发生，智能控制主机立即通过网络连接小区报警中心主机实施现场报警，并将警情信息上传报警中心，还配备一个住户可控的遥控报警器，遇突发状况也可以通过遥控器报警，另外还包括一个住户查询系统，可使住户随时通过终端查询家中情况。

1.2 报警中心管理系统

该系统是放置在小区报警中心，配备值班警卫，以便随时及时地处理小区内住户发生的警情，大大地保障了小区内住户的安全。当某家庭有警情发生时，系统通过网络获得警情信息，并判断出哪个房间发生何种警情，通过计算机实施电子定位，并联动视频监控系统，及时了解现场的情况，以便及时、准确地进行处理。同时提取该室内的录像，并保存。

1.3 远程登录系统

该系统利用现有的便携移动终端(智能手机或者笔记本电脑)，通过浏览器登录安防报警系统以查询家中情况。

2 家居安防系统的实现

2.1 安防智能控制主机系统

该系统主要具有警情接收及处理功能、蓝牙通信信号处理功能、支持TCP/IP的网络功能、系统设置功能。系统通过蓝牙无线通信接收来自常用安防传感器(位移、红外、煤气、温度、烟雾传感器等)的报警信息，传感器和遥控器的登录也都是利用蓝牙模块发送，因此系统中建立了一个蓝牙无线收发电路;系统利用TCP/IP技术进行信息交换和控制，实现设备状态查询，并利实现报警信息的交互以及远程监控控制功能，基于以上考虑对该系统进行了设计。

处于系统的专用性，本系统采用嵌入式系统，以达到理想的性价比，硬件系统主要由CPU电路、蓝牙收发器电路、网络接口电路和电源电路组成。该安防系统的电路结构框图如图2所示。

2.1.1 CPU电路

CPU是整个系统的核心控制部件，系统的所有控制几乎都要通过它来完成。该系统的CPU选用三星公司推出的基于ARM7TDMI的芯片S3C44BOX主频最高可达66MHZD，高速的运算处理能力能胜任绝大多数的复杂应用。

2.1.2 网络接口电路

RTL8019AS是一个高度集成的以太网控制芯片，通信的速率为10M,它的作用是使智能控制主机与报警中心管理系统进行数据交换。

2.1.3 蓝牙收发器电路

蓝牙主模块设计选用爱立信公司的蓝牙模块ROK101008.该模块是一款适合短距离无线通信的射频Q基带模块。集成度高，功耗小，完全兼容蓝牙协议Version1.1.可嵌入任何需要蓝牙功能的设备中。

2.1.4 图像采集电路

该系统选用成本低廉的USB摄像头作为图像采集设备，与智能控制主机通过USB接口连接，此芯片具有ARM7内核，既可在此款芯片上移植嵌入式操作系统，也可以直接启动代码运行应用程序。

2.1.5 安防智能控制主机系统软件设计

2.2 报警中心

报警中心管理系统由PC主机，报警中心管理软件组成。

2.3 远程登录系统

由于现在终端接入十分方便，则不另行设计，因篇幅有限，对该部分不做过多介绍。

3 结语

本系统充分考虑了实际情况，实现了通过网络自动报警，视频实时监控，警笛现场提示，在线显示事发地点，用户资料以及常用电话等功能。有很好的应用价值，又考虑了视频和报警信息相结合。以确保万无一失，还有上位机的集中管理。实现了单用户或者多用户的灵活使用。集中管理和独立管理的任意转换，集报警和监控于一体。使得系统的应用更加的灵活实用。