基于ZigBee的智能家居安全监控系统设计

　　3. 2 彩信及短信的收发实现

　　彩信模块可实现SMS和MMS的收发功能，通过AT指令进行控制。首先要进行模块初始化配置，如设置接入点、IP设定、设置MMS通信模式、设置服务器网址等。

　　Xmodem协议的开始标志是文件接收方发出"NAK"字节，文件发送方在收到该信号后发送数据帧，双方开始正常通信过程。基于Xmodem协议上传图片的流程如图4所示。

图4　发送文件流程

　　3. 3 异常状态检测

　　本系统能够通过图像方式，对外人入侵、火灾等室内异常情况进行自动判别。其智能性主要体现在：系统软件能够对环境状态进行自学，从而能适应背景环境的变化；对于临界状态，能够自动启动状态跟踪监控，通过多幅图片获得准确的判断结果。以背景差分法和帧间差分法为基础，采用了动静阈值结合法。整个目标的检测过程主要包括：图像预处理；量化函数运动检测（或小目标运动跟踪检测） ; 异常情况判别及处理。

　　当系统接收到摄像机传送的新图像后，首先进行预处理和去噪，以得到可以量化物体运动或异常区域的二值图像；然后进行异常状态分析与判断。系统采用两种异常量化函数：基于全局的位图处理和抽查检测处理。然后，根据异常量化函数指标进行特定的后续操作。若需进入异常报警处理程序，则传送报警信号，发送MMS信息，并存储当前视频等；若需进入临界异常跟踪，则启动临界异常跟踪程序；否则进行背景更换判定并等待获取下一幅监控图像。

　　4 系统测试及实验数据分析

　　本系统采用运动目标检测算法，实现对监视对象的图像处理与异常判断，占背景面积8‰的小目标都能被系统识别。系统有效消除了因环境光线变化、背景微变、小目标渐进运动等因素引起的系统误判。采用本系统软、硬件进行入侵事件检测，其实验图片及检测效果如图5所示。

图5 入侵事件跟踪检测效果

　　为验证ZigBee通信在智能家居安全监控系统中的性能，测试了两组性能指标： ①无障碍状态下，随着距离的增加，数据丢包率、接收功率和自由空间衰减的变化情况； ②数据传输距离为30 m时，随着障碍物增加而产生的丢包率；实验数据分别如表1、表2所示。

　　接收功率根据CC2430芯片内建的RSSI （接收信号强度指示） 测得， RSSI的值存放在寄存器RSSIL.

　　RSSI_VAL中，其与接收功率的对应关系如下：

　　P =RSSI_VAL +RSSI_OFFSET［ dBm ］。