【正文】 ................................................................................ 30 參考文獻 .............................................................................................................. 31 基 于 物 聯(lián) 網 的 平 安 家 居 系 統(tǒng) 第 5 頁 第一章 緒 論 物聯(lián)網概述 當前，隨著互聯(lián)網技術在中國的普及，中國國內的網民數量激增，中國已經成為世界上網民最多的國家，以電子商務為主導的網絡經濟發(fā)展越來越快，對人們日常生活的影響也越來越大。同時，以通信技術、無線射頻技術、傳感器技術為基礎的發(fā)展平臺物聯(lián)網正式登臺亮相。 2． 產業(yè)鏈合作方面 基 于 物 聯(lián) 網 的 平 安 家 居 系 統(tǒng) 第 6 頁 我國物聯(lián)網產業(yè)還需要產業(yè)主導者來協(xié)調產業(yè)鏈各方的緊密合作，引導產業(yè)健康、有序發(fā)展。一般來說，一個20xxmA??? h的電池理論上可以持續(xù)輸出 10 mA 的電流達 200 小時。因此這些傳感器需要外部的模擬數字轉換器，以及額外的校準技術。 煙霧傳感器， 煙霧傳感器就是通過監(jiān)測煙霧的濃度來實現(xiàn)火災防范的，煙霧報警器內部采用離子式煙霧傳感，離子式煙霧傳感器是一種技術先進，工作穩(wěn)定可靠的傳感器，被廣泛運用到各種消防報警系統(tǒng)中，性能遠 優(yōu)于氣敏電阻類的火災報警器。有些處理器從睡眠狀態(tài)進入工作狀態(tài)需要近 10ms 的時間，而有些處理器只需要 6μ s 的時間。 操作系統(tǒng)是個人計算機最基礎的軟件，是用戶和計算機硬件設備之間的接口，其作用是管理計算機的軟硬件資源，使用戶更方便的使用計算機，以提高計算機的 利用率和可操作性。 nesC 借鑒了傳統(tǒng)的 C 語言的一部分重要特性，如變量聲明，函數定義等，同時也賦予了自己特性。當然，這種技術也可以應用于小區(qū)家庭的防入侵報警系統(tǒng)。 工作組主要致力 于個人區(qū)域網的標準化工作，它的任務組 TG4制定 標準，主要考慮低速無線個人區(qū)域網絡（ LRWPAN）應用問題。 平板電腦按結構設計大致可分為兩種類型，即集成鍵盤的 “可變式平板電腦 ”和可外接鍵盤的 “純平板電腦 ”。 如下表 1，是 1000 萬像素的 CMOS 相機的參數。后連續(xù)監(jiān)視； ? 兼容多種控制協(xié)議、波特率可調； ? 具有報警輸入、繼電器輸出和密碼保護功能； ? 外殼是采用沖壓的鋁合金外殼，同時透明罩采用的光學鍍膜防暴加硬透明罩，鍍膜具有增加透光率和防塵防靜電作用； ? 產品型號 KRTI1801SLXX(外型 ) KRTI2201NXX KRTI2301NXX KRTI2601NXX KRTI2701SLXX 信號制式 PAL/NTSC（可選） 產品型號 KRTI1801SLXX(外型 ) KRTI2201NXX KRTI2301NXX KRTI2601NXX KRTI2701SLXX 圖像傳感器 1/4 英寸彩色 CCD 水平解析度 480 線 /540 線 視頻輸出 177。紅外感應源通常采用熱釋電元件，這種元件在接收到人 體紅外輻射溫度發(fā)生變化時就會失去電荷平衡，向外釋放電荷，后續(xù)電路經檢測處理后就能產生檢測信號。 在數字技術網絡技術飛速發(fā)展的今天門禁技術得到了迅猛的發(fā)展。因此，現(xiàn)在不論是普通型家用住宅，還是星級賓館的高層建筑，都日益重視防火和安全技術的應用普及。利用物理性質的煙霧傳感器：如熱導煙霧傳感器，光干涉煙霧傳感器，紅外傳感器等。 特性 ： l、對天然氣、液化石油氣有很高的靈敏度。 R3 為功率設定電阻。這時單片機切換到發(fā)射模式，回送握手信號， nRF401 把得到的數據輸送給單片機，經處理后從 P1 口輸出到 LED上顯示（火情來源地信息），同時驅動報警器報警 圖 MC14468 檢測報警電路圖 基 于 物 聯(lián) 網 的 平 安 家 居 系 統(tǒng) 第 25 頁 第五章 熱釋電紅外傳感器 模塊系統(tǒng)實現(xiàn) 熱釋電 紅外傳感器 主要是由一種高熱電系數的材料，如鋯鈦酸鉛系陶瓷、鉭酸鋰、硫酸三甘鈦等制成尺寸為 2*1mm 的探測元件。 CC2430 是一顆真正的系統(tǒng)芯片 (SoC)CMOS 解決方案。 系統(tǒng)實現(xiàn) 在整個紅外防盜探測器電路設計中以紅外探測器部分為主，設計的重點在熱釋電紅外芯片 BISS0001 的應用 。 調試過程中也遇到了一些問題并也解決。最大限度的提高家居的安全系統(tǒng)。 另外它還具有雙向鑒幅器，可有效抑制干擾，其內部設有延遲時間定時器和封鎖時間定時器 . 管腳排列如圖 所示 。最后通過移動 3G 將信號或圖像傳輸給主人或物業(yè)管理中心。 接收處理部分 nRF401 從 PCB 天線上接收到調頻信號時，單片機置 TXEN 端為低電平 ,功率放大器被關斷從而進入接收狀態(tài)。 nRF401 的典型應用電路如圖 ， UDD 采用 3V電源。 煙霧傳感器及單片機是可燃煙霧檢測報警器的兩大核心，根據報警 器功能的需要，選擇合適、精確、經濟的煙霧傳感器及單片機芯片是至關重要的。 煙霧傳感器的分類 ： 煙霧傳感器種類非常繁多。這樣建筑一定程度上方便城市管理者對電力、自來水、天然氣的供應。 3. 5 煙霧檢測模塊 圖 紅外探測器的工作原理 圖 煙霧事故處理流程圖 基 于 物 聯(lián) 網 的 平 安 家 居 系 統(tǒng) 第 20 頁 圖 為煙霧檢測模塊的示意圖，整個系統(tǒng)的 實現(xiàn)與運行在下面的調試部分做詳解 3. 6 門禁控制模塊 門禁系統(tǒng) 是最近幾年才在國內廣泛應用的又一高科技安全設施之一，現(xiàn)已成為現(xiàn)代建筑的智能化標志之一。 根據被動式紅外探頭就是靠探測人體發(fā)射的 10微米左右的紅外線而進行工作的。連續(xù)旋轉，無監(jiān)視盲區(qū)； ? 垂直 90176。低本錢的 CMOS 取代 CCD 在監(jiān)控系統(tǒng)上應用的趨勢已經非常明顯。 平板電腦的主要特點是 顯 示器 可以隨意旋轉，一般采用小于 英寸 的 液晶 屏幕，并且都是帶有觸摸識別的液晶屏，可以用 電磁感應 筆手寫輸入。采用時分雙工傳輸方案實現(xiàn)全雙工傳輸 無線個人區(qū)域網和協(xié)議，隨著手機、便攜式計算機和移動辦公設備的廣泛應用，人們逐漸提出附件幾米范圍內的個人操作空間（ Personal Operating Space POS）設備聯(lián)網的需求。 無線射頻技術 (RFID) 無線射頻識別技術（ RFID） 是利用射頻信號或空間耦合（電感或電磁耦合）的傳輸特性，實現(xiàn)對物體或商品的自動識別。 TinyOS 使用 nesC 語言編寫，基于 TinyOS 的應用程序也使用 nesC 語言編寫。 個人計算機， 個人計算機從本重的商業(yè)計算機發(fā)展到今天的高性能便攜式計算機，在人們的日常生活中扮演者重要的角色，既能用來高效的工作，又能用來游戲娛樂，是目前應用較為廣泛的智能設備之一。采用一節(jié) 20xxmA?h 的電池為一個睡眠電流 50μ A 的處理器供電，在理想情況下 ，即使全程處于睡眠狀態(tài)，最多也只能工作 年；而對于 1μ A 的睡眠電流處理器，睡眠電流對其生命周期的影響是可以忽略不計的，其生命周期幾乎全部由電池自身放電以及處理器 工作狀態(tài)的能耗決定。 本系統(tǒng)采用的是 KRT1801SL 紅外式跟蹤球形攝像機， 和紅外傳感器。基于模擬信號的傳感器為每一個測量的物理量輸出一個原始的 模擬量，例如電壓。如家庭主機，無線路由應使用 UPS 供電），控制家中的煙霧點的 CMOS 相機，拍攝實時的畫面，通過 zigbee 協(xié)議，用 無 線信號發(fā)送到主人的移動智能終端上，由主人決定是否要通知警方。 1．物聯(lián)網產業(yè)鏈發(fā)展不均衡 我國物聯(lián)網產業(yè)基本形成了由片設計制造、應用設備制造、軟件及應用開發(fā)、系統(tǒng)集成、網絡運營等環(huán)節(jié)組成的業(yè)鏈。能夠充分利用無線射頻技術，無線傳感技術，紅外技術，基于 WIFI 協(xié)議的無線傳輸技術等高新科技做到實時監(jiān)控，實時傳輸，實時處理的平安家居系統(tǒng)。 20xx 年 11 月 3 日，溫家寶總理在全國科學技術大會上的講話，著重強調說，全面發(fā)展無線傳感技術是我 國必須爭取實現(xiàn)的目標，屬于國家未來五大科技制高點之一，是重中之重。我國物聯(lián)網產業(yè)鏈主導權之爭可以說已經拉開了帷幕，主導權之爭帶來了一些互聯(lián)互通和相互之間市場進入障礙等問題，雖然在短期內不利于市場的發(fā)展壯大，但從長遠來看，是產業(yè)健康發(fā)展的必經階段。但實際上，由于電壓的變化、環(huán)境變化等多種因素，電池的容量并不能被完全利用。而基于數字信號的傳感器本身提供了數字化的接口，因此處理器可以直接讀出感知信號對應的數字量，簡化了處理器與傳感器之間的交互。 它在內外電離室里面有放射源镅 241，電離產生的正、負離子，在電場的作用下各自向正負電極移動。喚醒時間越短，進行狀態(tài)切換的速度就越快。目前個人計算機常見的操作系統(tǒng)有 DOS、 WINDOWS、 LINUX 等。 無線通信系統(tǒng)的發(fā)展與成熟 3G/4G 無線傳輸技術在數據傳輸的應用 在 3G 網路中，數據的傳輸首先是多元的，視頻信息、數據流、音樂電影等多媒體數據都可以輕松、高質量的完成傳輸；其次是傳輸的即時性，無論從室內相對固定環(huán)境下地 2Mb/s 的傳輸速率，還是室外快速移動環(huán)境下的 144Kb/s 的傳輸速率，中小數據都可以完成及時且完整的傳輸；在全面的基站覆蓋率下，信息的地域性也可以很好的解決，尤其是對于一些很難建立起 Wifi等無線網絡系統(tǒng)的惡劣環(huán)境下，利用手機信號傳輸是很好的選擇。目前，各大小區(qū)的門禁系統(tǒng)就是一個很好的應用。與 WLAN 相比， LRWPAN 只需很少的設備，甚至不需要基礎設施。平板式電腦本身內建了一些新的應用 軟件 ，用戶只要在屏幕上書寫，即可將文字或手繪圖 形輸入計算 機 。 表 1000 萬 CMOS 攝像頭技術指標 1000 萬 CMOS 攝像頭技術指標 傳感器廠商 鎂光（美國） 傳感器類型 MT9N001 傳感器尺寸 1/ 英寸 像素點 微米 * 微米 分辨率 3856H*2764V 濾光片 RGB Bayer 鏡頭接口 C/CS 接口 最大幀率 3 幀每秒（ 3856*2764） RGB 位數 8 位 曝光控制 手動 /自動 曝光時間 1 毫秒 秒 圖 煙霧處理模塊示意圖 基 于 物 聯(lián) 網 的 平 安 家 居 系 統(tǒng) 第 16 頁 白平衡 自動 /手動 掃描模式 逐行 快門 電子滾動快門 靈敏度 (550nm) 音噪比 在圖像處理模塊中 ，整個系統(tǒng)的工作應該是一個有機的整體： 具體效果的實現(xiàn)如下： 在主人離開住宅之前，由主人手動命令各個 CMOS 相機采集家中的實時圖像，并將圖像通過無線信號傳輸到家庭主機中，由家庭主機進行保存。 S/N 信噪比 大于 50分貝 最低照度 1Lux/ 1Lux/ 白平衡 自動 /手動 增益控制 自動 /手動 背光補償 自動 /手動 鏡頭 f= f=488mm f= f= 光學變焦倍數 18X 22X 23X 26X 27X 數字變焦倍數 12X 8X 8X 12X 10X 旋轉速度 水平 176。 目前該方法因成本低廉，可應用技術成熟，在安防報警等人體檢測領域得到廣泛應用。門禁系統(tǒng)早已超越了單純的門道及鑰匙管理，它已經逐漸發(fā)展成為一套完整的出入管理系統(tǒng)。因此設計出一種具有高可靠性、高實用性的火災自動報警系統(tǒng)是保障高層建筑安全的需要。利用化學性質的煙霧傳感器：電流型煙霧傳感器，電勢氣體煙霧傳感器等。 具有良好的重復性和長期的穩(wěn)定性。 C5 為電源退耦電容， C6和 C7 均為消噪電容。在每個探測器內裝入一個或兩個探測元件，并將兩個探測元件以反極性串聯(lián)，以抑制由于自身溫度升高而產生的干擾。這種解決方案能夠提高性能并滿足以 ZigBee 為基礎的 ISM 波段應用，及對低成本，低功耗的要求。 BISS0001熱釋電紅外傳感器的優(yōu)點是靈敏度相對于其他傳感器，它僅對人體運動敏感，對其他運動不敏感 。整個系統(tǒng)將很好的貫通也連接，能夠真正意義上實現(xiàn)智能家居的平安系統(tǒng)。將這些無線傳感器相連后做到彼此相互檢測，通信與處理。 檢測元件 BISS0001 是 COMS 數模混合專用集成電路，具有獨立的高輸入阻抗運算放大器，可與多種傳感器匹配，進行信號預處理 。實現(xiàn)整個系統(tǒng)中的前段信號與后端信號的無縫對接。在檢測到煙霧的時候， MC14468 自身所攜帶的 100mV 的 滯后電壓會使單片機產生 150ms 的延遲，以防止外界因素造成的誤報警。如圖 ，無線收發(fā)器采用 Nordic公司生產的 nRF401 型單片射頻收發(fā)器 。以上是根據報警器應具備的功能，提出的整體設計思路。如圖 。