【正文】 條件為無線測控系統(tǒng)檢測到并上報至網(wǎng)關(guān)的傳感信息。 接口模塊系統(tǒng)提供了各種對外部系統(tǒng)的接口。 系統(tǒng)管理模塊系統(tǒng)管理模塊主要負責(zé)平安家居信息服務(wù)平臺中需要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和管理信息的處理。 WEB模塊提供WEB方式系統(tǒng)操作維護功能，集團客戶自服務(wù)功能。 EC接入模塊EC接入模塊負責(zé)EC的接入，主要完成企業(yè)用戶、企業(yè)管理員的身份認證、權(quán)限管理、業(yè)務(wù)管理和數(shù)據(jù)通信，可以根據(jù)EC的數(shù)量配置多個EC接入模塊。 管理模塊由簽約管理模塊和業(yè)務(wù)管理模塊構(gòu)成。216。行業(yè)網(wǎng)關(guān)接入模塊負責(zé)完成行業(yè)網(wǎng)關(guān)的接入，通過行業(yè)網(wǎng)關(guān)完成與USSDC/USSDG、SMSC/ISMG、MMSC的接入，最終完成與行業(yè)終端的通信。216。 家居無線模塊單元負責(zé)家居環(huán)境里面的通信，一方面將來自前端傳感網(wǎng)絡(luò)的信息進行解析和解碼，然后將信息打包封裝傳送到MCU。 MCU中心處理單元網(wǎng)關(guān)的指揮調(diào)度中樞，各個相關(guān)單元對于總線內(nèi)存電源等的資源使用均有它來進行分配。 路由節(jié)點路由節(jié)點完成測控節(jié)點和家居視頻節(jié)點與網(wǎng)關(guān)間的信息傳輸。216。主要完成平安家居傳感信息處理、視頻監(jiān)控、綜合信息查詢、事件告警通知、設(shè)備故障告警通知、用戶遠程控制、用戶設(shè)置遠程管理和用戶權(quán)限認證等多種相關(guān)功能。 M2M管理平臺M2M管理平臺是一個綜合管理平臺。該系統(tǒng)通過3G網(wǎng)絡(luò)將視頻信息實時發(fā)送至用戶。無線測控系統(tǒng)主要完成傳感信息采集、信息匯聚、設(shè)備控制等功能。第二部分 系統(tǒng)架構(gòu) 系統(tǒng)架構(gòu)。 技術(shù)方案目標(biāo)本項目將研究開發(fā)一種集報警檢測技術(shù)、無線傳感網(wǎng)技術(shù)、信息識別技術(shù)和視頻傳輸技術(shù)為一體的平安家居系統(tǒng)，滿足人們?nèi)找嬖鲩L的對產(chǎn)品性能的要求。工程商因布線難度大，不得不放棄部分工程，甚至廢棄原有的有線系統(tǒng)重新安裝無線系統(tǒng)，造成工程造價昂貴。國內(nèi)做無線平安家居系統(tǒng)的公司有一些，大部分分散在廣東、福建一帶，以民營企業(yè)為主，在技術(shù)及產(chǎn)品品質(zhì)上還存在不少問題，整體而言，平安家居市場開發(fā)還遠遠不夠。T等大型IT企業(yè)，聯(lián)合投資4000億美元，為500萬個小區(qū)和9000萬個家庭提供全面的小區(qū)和家庭的安全防護和信息服務(wù)。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，安全將越來越為現(xiàn)代人重視，對于安全的投資也越來越多。平安家居系統(tǒng)是一種預(yù)防犯罪、防止災(zāi)害、隱患進一步擴大危害的高新科技產(chǎn)品，它能滿足現(xiàn)代社會對高度安全防范的需求，發(fā)揮強大的威懾作用和快速反應(yīng)能力，降低發(fā)案率，做到防患于未然，使用戶無后顧之憂，滿足人民安全的需要。 研究意義隨著市民住宅小區(qū)數(shù)量、品質(zhì)的提升和人們生活水平的不斷提高，促使人們在家庭住宅的觀念上逐步發(fā)生變化。另外，在社會和生活中的各方面，諸如無人值守而特別需要加以警戒、保護之類的許多場所，單獨居住的老人、無人看護的病人、嬰幼兒童，都促使人們對安全保障的要求越來越強烈。 參編單位有限公司 研究背景隨著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展、“小康社會”建設(shè)步伐的加快和人民生活水平的不斷提高，市民住宅小區(qū)的數(shù)量和品質(zhì)均得到很大的提升。由于城市人口膨脹、外來人口的增加及煤氣和大量家用電器設(shè)備使用中的不安全因素，對小區(qū)居民的生命和財產(chǎn)造成了很大威脅。因此，人們越來越迫切的需要有效的措施，以滿足日益增長的安全防范要求。人們不僅需要寬敞、豪華的住宅，同時也希望有一個安全生活空間。創(chuàng)造安全就是創(chuàng)造財富，因此，“安全消費”或“花錢買平安”已是“健康消費”之后又一大經(jīng)濟增長點?？梢灶A(yù)見，平安家居行業(yè)的發(fā)展將會十分迅速，我國平安家居產(chǎn)品的市場前景非?？春?，平安家居產(chǎn)品即將走入千家萬戶的生活。在美國關(guān)于智能家居系統(tǒng)相關(guān)的示范工程和研究有IBM的網(wǎng)絡(luò)化家居和夢幻空間(dream space)工程、HoneyWell的家庭自動化工程、Cisco的網(wǎng)絡(luò)社區(qū)工程、Motorola的智能家居工程、Invensys的網(wǎng)大學(xué)的WAVES和I2SEE項目等。目前平安家居市場中知名品牌大多是進口的有線型產(chǎn)品，廣泛運用于一些新建小區(qū)。用戶反映的問題更為棘手，用戶家中已安裝有有線系統(tǒng)，且家中裝修精美，此時要求增加需要重新布線的探頭（如煙感、氣感等）就會破壞原有裝修，代價太高。該系統(tǒng)利用傳感器網(wǎng)絡(luò)，將家庭內(nèi)部的各種設(shè)備通過無線自組織通信技術(shù)連接起來，實現(xiàn)信號檢測、無線傳輸、信息處理、視頻監(jiān)控、遠程報警等功能。 平安家居系統(tǒng)架構(gòu)平安家居系統(tǒng)主要包括前端傳感測控和視頻系統(tǒng)、網(wǎng)關(guān)、M2M管理平臺、平安家居信息服務(wù)平臺四個部分。該部分通過在家居環(huán)境中布設(shè)溫濕度、光強、煙霧、燃氣、紅外、浸水等傳感器檢測節(jié)點，采集各種傳感信息，系統(tǒng)通過無線傳感網(wǎng)將以上信息匯聚至網(wǎng)關(guān)。216。主要完成網(wǎng)關(guān)與平安家居信息服務(wù)平臺之間信息傳送、對網(wǎng)關(guān)設(shè)備的控制和管理、對平安家居信息服務(wù)平臺的管理等功能，并完成對平安家居網(wǎng)關(guān)進行認證、鑒權(quán)、計費等功能。 系統(tǒng)組成 前端傳感測控和視頻系統(tǒng)前端傳感測控和視頻系統(tǒng)主要包括以下節(jié)點，各節(jié)點功能如下：216。 家居視頻節(jié)點家居視頻節(jié)點負責(zé)視頻與圖像的采集，可通過3G視頻電話與用戶之間實現(xiàn)視頻監(jiān)控和本地視頻存儲。測控節(jié)點將收集到的信息通過路由節(jié)點發(fā)送至網(wǎng)關(guān)，同時網(wǎng)關(guān)將用戶的控制指令通過路由節(jié)點發(fā)送至測控節(jié)點和家居視頻節(jié)點。216。同時，完成反向的信息解析工作。 電源單元負責(zé)將220V市電轉(zhuǎn)換成各個單元需要的電源，穩(wěn)定向各個單元供電。GPRS接入模塊通過GPRS方式與行業(yè)終端傳送數(shù)據(jù)，根據(jù)消息流量可配置多個GPRS接入模塊。 業(yè)務(wù)處理模塊業(yè)務(wù)處理模塊負責(zé)對各類行業(yè)應(yīng)用信息的處理，把各類終端的信息傳送到對應(yīng)的EC進行分析處理；接收EC的信息查詢請求、對各類終端的控制信息、向個人用戶的下發(fā)信息；向各類行業(yè)終端發(fā)送對應(yīng)信息。簽約管理模塊負責(zé)與BOSS系統(tǒng)連接，從BOSS系統(tǒng)導(dǎo)入用戶簽約關(guān)系，完成用戶簽約信息、黑/白名單同步功能；完成對下發(fā)信息的鑒權(quán)處理。216。 平安家居信息服務(wù)平臺平安家居信息服務(wù)平臺主要包含以下模塊，各個模塊及具體功能如下：216。216。第三部分 前端傳感測控和視頻系統(tǒng) 系統(tǒng)概述 前端傳感測控和視頻系統(tǒng)構(gòu)成家居視頻節(jié)點溫度測控節(jié)點路由節(jié)點路由節(jié)點紅外測控節(jié)點煤氣測控節(jié)點門磁測控節(jié)點……攝像頭……無線測控系統(tǒng)M2M家居網(wǎng)關(guān)3G網(wǎng)絡(luò)路由節(jié)點家居視頻系統(tǒng) 3G無線模塊前端傳感測控和視頻系統(tǒng)由兩個部分構(gòu)成，第一部分是無線測控系統(tǒng)，第二部分是家居視頻系統(tǒng)。家居視頻系統(tǒng)主要由路由節(jié)點、攝像頭和3G無線模塊組成。測控節(jié)點包括傳感器、設(shè)備控制和通信三個模塊。測控節(jié)點的通信模塊為傳感器模塊和設(shè)備控制模塊傳輸信息，既可上行傳輸傳感器模塊采集的數(shù)據(jù)，又可下行向設(shè)備控制模塊傳輸用戶通過平安家居信息服務(wù)平臺和M2M平臺發(fā)送的控制命令。 家居視頻系統(tǒng)家居視頻系統(tǒng)包含家居視頻節(jié)點和路由節(jié)點兩大類節(jié)點。其中包含無線傳感網(wǎng)的通信協(xié)議。測控節(jié)點和路由節(jié)點之間的連接均是固定對應(yīng)關(guān)系，路由節(jié)點和網(wǎng)關(guān)之間的連接也是固定對應(yīng)關(guān)系。這種結(jié)構(gòu)為類似樹的形狀的連接。216。這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)適合空間環(huán)境復(fù)雜，需要布控的地點特征多樣化，路由節(jié)點較多的情況。這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)適合測控節(jié)點較多的情況，并且空間環(huán)境較為復(fù)雜，通過這種混合的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可以較好的應(yīng)對空間環(huán)境復(fù)雜的情況。 測控節(jié)點216。 測控節(jié)點內(nèi)部結(jié)構(gòu) 測控節(jié)點內(nèi)部結(jié)構(gòu)，測控節(jié)點包含傳感器模塊、無線傳感網(wǎng)通信模塊、驅(qū)動和接口模塊、MCU處理模塊、存儲模塊和電源模塊。驅(qū)動和接口模塊負責(zé)傳感器驅(qū)動，通信協(xié)議解析和接口通信。 測控節(jié)點功能無線測控節(jié)點的功能包括：1. 多種節(jié)電的工作模式，可以確保兩節(jié)五號電池支持長達6 個月到2 年左右的使用時間；2. 采用了碰撞避免機制，同時為需要固定帶寬的通信業(yè)務(wù)預(yù)留了專用時隙，避免了發(fā)送數(shù)據(jù)時的競爭和沖突；MAC 層采用了完全確認的數(shù)據(jù)傳輸機制，每個發(fā)送的數(shù)據(jù)包都必須等待接收方的確認信息；3. 無需人工干預(yù)，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點能夠感知其他節(jié)點的存在，并確定連接關(guān)系，組成結(jié)構(gòu)化的網(wǎng)絡(luò)；在增加或者刪除一個節(jié)點，節(jié)點位置發(fā)生變動，節(jié)點發(fā)生故障等情況下，網(wǎng)絡(luò)都能夠自我修復(fù)，并對網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)進行相應(yīng)地調(diào)整，無需人工干預(yù)，保證整個系統(tǒng)仍然能正常工作；4. 測控節(jié)點具有單向采集，雙向控制兩種主要信息處理機制。雙向控制信息適合的傳感器類型有：門磁，電動閥門等。216。驅(qū)動和接口模塊負責(zé)攝像頭模塊和3G無線通信模塊的驅(qū)動，并提供攝像頭模塊與路由節(jié)點的RS485連接接口，完成通信協(xié)議解析和接口通信。 家居視頻節(jié)點內(nèi)部結(jié)構(gòu)216。 路由節(jié)點工作原理路由節(jié)點完成測控節(jié)點和家居視頻節(jié)點與網(wǎng)關(guān)間的信息傳輸。路由節(jié)點的無線傳感網(wǎng)通信模塊負責(zé)與M2M家居網(wǎng)關(guān)匯聚模塊完成傳感信息的上傳和控制信息的下發(fā)，同時與測控節(jié)點的無線傳感網(wǎng)通信模塊通信完成傳感信息的上傳和控制信息的下發(fā)。在網(wǎng)狀和混合型結(jié)構(gòu)中，MCU負責(zé)調(diào)整和其他路由節(jié)點的對應(yīng)關(guān)系。 前端傳感測控和視頻系統(tǒng)性能要求前端傳感測控和視頻系統(tǒng)主要由視頻采集攝像頭、各類傳感器、路由節(jié)點和無線傳感模塊這些硬件構(gòu)成。具體請參看下表：支持制式 TDSCDMA 使用方式 可視電話重量 小于300克大小 104mm*101mm*101mm攝像頭分辨率30萬像素攝像頭可視角度水平：150度垂直：上70度，下35度攝像頭變焦三倍變焦功能夜視功能支援黑白夜視功能待機時間大于300小時連續(xù)可視電話時間光線充足約6小時，紅外線夜視模式時約4小時語音通話支持管理設(shè)定功能 支持密碼保護（可選）擴音器支持高音質(zhì)喇叭麥克風(fēng)支持高音質(zhì)麥克風(fēng) 視頻采集攝像頭技術(shù)指標(biāo)216。 ℃ (0℃～50℃)工作溫度10℃～60℃長期穩(wěn)定性濕度1%RH/y溫度℃/y響應(yīng)時間15s（1m/s風(fēng)速）輸出信號電流輸出型：4～20mA電壓輸出型：0～5V網(wǎng)絡(luò)輸出型：RS485/RS232繼電器輸出型：繼電器常開，常閉觸點負載能力電壓輸出型：輸出阻抗≤250Ω電流輸出型：≤500Ω繼電器輸出型：10A/AC 120V，7A/AC 240V 溫度濕度傳感器技術(shù)指標(biāo)216。 煙霧傳感器的性能指標(biāo)煙霧傳感器的性能指標(biāo)主要依據(jù)本方案的適用環(huán)境，并考慮了業(yè)務(wù)推廣、性價比等因素，綜合制定了性能指標(biāo)。1秒防拆觸點30VDC/ .脈沖記數(shù)有自動復(fù)位內(nèi)存有低電壓報警有工作溫度范圍10℃到+50℃（+14℉到122℉）重量120g 紅外傳感器技術(shù)指標(biāo)216。 門磁傳感器的性能指標(biāo)門磁傳感器的性能指標(biāo)主要依據(jù)本方案的適用環(huán)境，并考慮了業(yè)務(wù)推廣、性價比等因素，綜合制定了性能指標(biāo)。一部分是傳感信息和控制命令傳輸所涉及的通信和相關(guān)協(xié)議。同時，M2M家居網(wǎng)關(guān)通過Zigbee協(xié)議和路由節(jié)點通信，將應(yīng)用層的控制命令發(fā)送至路由節(jié)點，路由節(jié)點通過Zigbee協(xié)議和測控節(jié)點內(nèi)部通信模塊通信，將控制命令發(fā)送至測控節(jié)點，在測控節(jié)點內(nèi)部，通信模塊通過RS485連接將應(yīng)用層控制命令發(fā)送至測控節(jié)點內(nèi)部設(shè)備控制模塊。家居視頻節(jié)點通過攝像頭監(jiān)控家居環(huán)境中的視頻，并通過3G網(wǎng)絡(luò)通信的H324M協(xié)議與家居服務(wù)平臺進行通信，完成視頻信息和雙音雙頻指令的傳輸。電氣特性：邏輯“1”以兩線間的電壓差為+(2~6)V表示；邏輯“0”以兩線間的電壓差為(2~6)V表示。目的地址源地址長度控制幀凈荷數(shù)據(jù)CRC檢驗1Byte1Byte1Byte2Bytes由長度字節(jié)確定，≤255Bytes2Bytes RS485通信幀格式長度字段不包含控制字段、檢驗字段。 Zigbee協(xié)議Zigbee協(xié)議棧由一組子層構(gòu)成，每層為其上層提供一組特定的服務(wù)：數(shù)據(jù)實體提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，管理實體提供全部其他服務(wù)。 Zigbee協(xié)議棧 315/433協(xié)議數(shù)據(jù)模塊具有較寬的工作電壓范圍3～12V，當(dāng)電壓變化時發(fā)射頻率基本不變，和發(fā)射模塊配套的接收模塊無需任何調(diào)整就能穩(wěn)定地接收。75KHZ；發(fā)射功率：≤500MW；靜態(tài)電流：≤；發(fā)射電流：3～50MA；工作電壓：DC 3～12V。b) ，確定主叫方和被叫方c) 建立音頻，視頻，及數(shù)據(jù)應(yīng)用的邏輯信道4） 通話：在通話的過程中，能力等。網(wǎng)絡(luò)自愈功能包括增加或者刪除一個節(jié)點，節(jié)點位置發(fā)生變動，節(jié)點發(fā)生故障等等，網(wǎng)絡(luò)都能夠自我修復(fù)，并對網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)進行相應(yīng)地調(diào)整，無需人工干預(yù)，保證整個系統(tǒng)仍然能正常工作。 路由節(jié)點路由節(jié)點是對于不能直接找到網(wǎng)關(guān)的測控節(jié)點進行數(shù)據(jù)通信的重要輔助設(shè)備，根據(jù)場景不同，路由節(jié)點可以出現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)中或者不出現(xiàn)。 測控節(jié)點內(nèi)部測控節(jié)點為傳感器與無線通信模塊二者的集成體，傳感器采集到的測控數(shù)據(jù)必須經(jīng)過無線通信模塊傳遞到后臺系統(tǒng)。測控節(jié)點與路由節(jié)點之間通過Zigbee協(xié)議或者ISM315/433進行數(shù)據(jù)傳輸。216。216。路由節(jié)點將測控節(jié)點匯聚至網(wǎng)關(guān)的開關(guān)量信息通過傳遞給視頻采集系統(tǒng)。家居通信網(wǎng)關(guān)可對前端傳感測控和視頻系統(tǒng)中的設(shè)備工作狀態(tài)進行監(jiān)控，完成設(shè)備管理和升級等功能。家居無線模塊單元，負責(zé)家居環(huán)境里面的通信，一方面將來自前端傳感網(wǎng)絡(luò)的信息進行解析和解碼，然后將信息打包封裝傳送到MCU。 網(wǎng)關(guān)工作原理網(wǎng)關(guān)通過接口從采集系統(tǒng)取得數(shù)據(jù)，通過WMMP協(xié)議進行封裝，處理后的分組數(shù)據(jù)發(fā)送到2G/3G基站，最后通過2G/3G的核心網(wǎng)將數(shù)據(jù)發(fā)送至M2M管理平臺。前端的傳感數(shù)據(jù)信息，是前端傳感器采集的家居環(huán)境數(shù)據(jù)，經(jīng)過測控節(jié)點和路由節(jié)點到達M2M家居網(wǎng)關(guān)。 家居無線網(wǎng)絡(luò)信息構(gòu)成后端發(fā)出的控制信息，是對前端設(shè)備的控制信息，包括節(jié)點之間的對應(yīng)關(guān)系、路由和編址信息、節(jié)點狀態(tài)信息。終端必需能夠處理可能的通信沖突。 AT命令接口網(wǎng)關(guān)的中央處理模塊與M2M通信模組之間通過AT指令交互，M2M通信模組應(yīng)至少支持一種AT指令接口（通常為UART或USB接口），建議至少提供UART接口。 協(xié)議轉(zhuǎn)換協(xié)議轉(zhuǎn)換功能實現(xiàn)無線傳感器通信協(xié)議與WMMP協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)將從前端傳感測控和視頻系統(tǒng)獲得的信息通過M2M模組傳輸