【文章內容簡介】 ISM（即工業(yè)、科學、醫(yī)學）頻段。其數(shù)據(jù)速率為1Mbps。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。個人區(qū)域網絡（PAN）和無線個人區(qū)域網絡（WPAN）在這個背景下產生。，主要考慮低速無線個人區(qū)域網絡（LRWPAN）應用問題。與WLAN相比，LRWPAN只需很少的設備，甚至不需要基礎設施。Zigbee，Zigbee是一種面向自動控制的低速、低功耗、低價格的無線網絡技術。Zigbee的通信速率要求低于藍牙，但要求用電池供電，在不跟換電池的情況下可連續(xù)工作幾個月。甚至幾年。同時，zigbee網絡的結點數(shù)量、覆蓋規(guī)模比藍牙技術支持的網絡大的多。zigbee無線設備工作在公共頻道，在915Mbps時，傳輸速率為40kbps。Zigbee的傳輸距離為10~75米。Zigbee適應于數(shù)據(jù)采集與控制的點多，數(shù)據(jù)傳輸量不大、覆蓋面廣、造價低的應用領域，在家庭網絡、安全監(jiān)控、工業(yè)控制等方面展現(xiàn)了重要的應用前景。物聯(lián)網技術的支撐模塊就是無線傳輸模塊，在基于ZigBee協(xié)議的無線數(shù)據(jù)傳輸與通信是前提和保障。 智能終端的廣泛應用智能手機（Smartphone)，是指“像個人電腦一樣，具有獨立的操作系統(tǒng)，可以由用戶自行安裝軟件、游戲等第三方服務商提供的程序，通過此類程序來不斷對手機的功能進行擴充，并可以通過移動通訊網絡來實現(xiàn)無線網絡接入的這樣一類手機的總稱”。平板電腦（英文：Tablet Personal Computer，簡稱Tablet PC、Flat Pc、Tablet、Slates），是一種小型、方便攜帶的個人電腦，以觸摸屏作為基本的輸入設備。它擁有的觸摸屏（也稱為數(shù)位板技術）允許用戶通過觸控筆或數(shù)字筆來進行作業(yè)而不是傳統(tǒng)的鍵盤或鼠標。用戶可以通過內建的手寫識別、屏幕上的軟鍵盤、語音識別或者一個真正的鍵盤（如果該機型配備的話）。平板電腦的主要特點是顯示器可以隨意旋轉，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。平板式電腦集移動商務、移動通信和移動娛樂為一體，具有手寫識別和無線網絡通信功能，被稱為筆記本電腦的終結者。 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”。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。第三章 硬件系統(tǒng)3. 1硬件系統(tǒng)概述在整個系統(tǒng)中，各環(huán)節(jié)在自己的分支中應該是一個獨立的部分，在整個系統(tǒng)中協(xié)作工作的不可或缺的一個環(huán)節(jié)。 系統(tǒng)模擬框圖系統(tǒng)中的各個模塊是獨立的整體，例如紅外傳感器執(zhí)行自己的任務，對整個房間進行不間斷的紅外探測；煙霧傳感器的任務是檢測房間內的可燃性氣的、煙霧是否處于安全值范圍內，CMOS相機設置的目的是實時記錄房間內的動態(tài)影像。門禁系統(tǒng)的目的是阻斷非法入侵。但是整個又需要有機的統(tǒng)一，才能真正發(fā)揮物聯(lián)網技術的效果。當門禁系統(tǒng)檢測到非法入侵時，門禁系統(tǒng)將入侵信號通過ZigBee傳輸?shù)较到y(tǒng)主機，主機通過處理命令，紅外傳感器探測入侵著的位置，并判斷入侵的類型，排斥誤報警。系統(tǒng)同時命令CMOS相機進行實時的圖像采集，采集到的圖像數(shù)據(jù)，通過wifi傳輸?shù)街鳈C中，主機通過移動3G技術，將實時的圖像信息傳輸?shù)街魅说闹悄苁謾C中。有主人做進一步的判斷。3. 2 圖片獲取模塊在圖片獲取模塊中，cmos相機的主要任務就是不間斷的進行圖片的獲取、處理與實時傳輸,： 煙霧處理模塊示意圖CMOS圖像傳感器CMOS圖像傳感器可通過CMOS技術將像素陣列與外圍支持電路(如圖像傳感器核心、單一時鐘、所有的時序邏輯、可編程功能和A／D轉換器)集成在同一塊芯片上。傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)幾乎都采用CCD。隨著CMOS 傳感器技術的發(fā)展，CMOS的品質已經達到CCD相當?shù)乃健６O(jiān)控系統(tǒng)應用的普及，也面臨著降低本錢的壓力。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。此研究中為提高像素質量，才用市面上較為高效的1000萬像素的Tucsen品牌的CMOS相機。如下表1，是1000萬像素的CMOS相機的參數(shù)。 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/像素點*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(shù)8位曝光控制手動/自動曝光時間白平衡自動/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?shù)郊彝ブ鳈C中，由家庭主機進行保存。此過程中才用無線WiFi協(xié)議傳輸。當主機接收到CMOS相機的第一次采集的圖像的時，會對圖像進行一系類的分析，分析圖像的像素值及不同區(qū)域的像素值及色彩位數(shù)；此刻主機將進入一天的正式工作中，在此過程中，因為會受到外部天氣的變化，會影響到房間內的色彩的改變，進而會改變圖像的像素值和色彩位數(shù)。因此，為了克服這個弊端，家庭主機會每隔一段時間命令CMOS相機采集最近的實時圖像發(fā)送給主機保存。倘若在監(jiān)控的過程中，有可疑人員或物體進入住戶家中，進入CMOS鏡頭的像素值及色彩位數(shù)值會發(fā)生變化，感應芯片會命令CMOS相機會對其進行拍照，拍得的圖像將直接傳送給家庭主機，家庭主機將會用該圖像與最近一次采集的實時圖像做像素及色彩位數(shù)的對比，倘若在安全值范圍之內，家庭主機將會放棄將信息傳輸給主人的智能終端，并命令CMOS相機，進行繼續(xù)進行循環(huán)拍攝； KRTI1801SL紅外式跟蹤球形攝像機倘若像素和色彩位數(shù)值不在安全值范圍之內，家庭主機系統(tǒng)將立即將圖像通過3G技術傳輸?shù)街魅说闹悄芙K端上，有主人做出判斷，是否需要通知警方，如果需要，則通知警方，如果不需要，則主人可以使用自己手上的智能終端，控制命令家中的主機，命令家中的傳感器繼續(xù)正常的工作。3. 3 視頻錄制模塊視頻錄制模塊最重要的目的是實時記錄家里的影像信息，作為視頻數(shù)據(jù)保存在計算機的存儲器中，這樣能夠方便主人在緊急情況下或者發(fā)生盜竊等特殊事件以后，作為警方偵查的依據(jù)。視頻錄制的基本結構主要有：一臺或幾臺像素較高的CMOS攝像頭，攝像頭自帶的紅外傳感器，攝像頭電機驅動板塊，計算機及存儲設備。在整個工作的環(huán)境中，攝像頭會不間斷的對房間內的環(huán)境進行攝像，攝像的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)線保存在計算的硬盤存儲器中。當有不明物體非法侵入到房間時，攝像頭自帶的紅外傳感器，能夠自動識別侵入物體的方位，通過處理器結合房間的大小、高低、遠近等數(shù)據(jù)進行處理，驅動攝像頭電機驅動模塊改變攝像頭的角度，使得攝像頭的鏡頭不斷地跟蹤不明侵入物體，實現(xiàn)實時的記錄。本試驗中采用的是：紅外式跟蹤球形攝像機。名稱：紅外式跟蹤球形攝像機（）型號：KRTI1801SL OSD中英文菜單，內置國標一二級漢字庫（GB2312）。 跟蹤速度、靈敏度、區(qū)域范圍、目標放大倍數(shù)、目標丟失后動作等參數(shù)可設； 定時自動激活功能，可設定和調用預置點、花樣掃描、區(qū)域掃描和顯示區(qū)域等。 一體化集成設計，機芯運動部分采用全金屬結構，結構緊湊，可靠性高； 基于圖像識別技術，自動搜尋并跟蹤運動目標； 集成高速DSP圖像處理模塊，跟蹤速度快且平穩(wěn)； 采用了先進的反射型紅外燈，發(fā)熱低、耗電少并且亮度高； 可設256個高精度預置點； 水平360176。連續(xù)旋轉，無監(jiān)視盲區(qū)； 垂直90176。范圍轉動，自動翻轉180176。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； KRTI1801SL紅外式跟蹤球形攝像機的技術參數(shù)產品型號KRTI1801SLXX(外型)KRTI2201NXXKRTI2301NXXKRTI2601NXXKRTI2701SLXX信號制式PAL/NTSC（可選）產品型號KRTI1801SLXX(外型)KRTI2201NXXKRTI2301NXXKRTI2601NXXKRTI2701SLXX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。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=488mmf=f=f=光學變焦倍數(shù)18X22X23X26X27X數(shù)字變焦倍數(shù)12X8X8X12X10X旋轉速度176。～400176。/s；176?！?40176。/s旋轉角度水平0176?！?60176。連續(xù)旋轉；垂直5176?！?2176。帶自動翻轉預置點256個自動巡航030號預置點順序切換花樣掃描4條花樣掃描路線區(qū)域設置8個控制方式RS485總線控制地址碼范圍0255輸入電壓24VAC功耗20W（加熱器關閉）/50W(加熱器開啟） 工作溫度40℃～70℃因為這一款攝像頭采用比較先進的反射型紅外燈，發(fā)光芯子首先把光發(fā)射到后面的反射鏡后再到前面的可控制光源。相比傳統(tǒng)的紅外燈可控光源更多,亮度也更高。而且這一款攝像機在工作的過程中具有較大的光學變焦倍數(shù)和數(shù)字變焦倍數(shù)，因此，采用這一款攝像頭作為拍攝的主體設備是比較非常合適的。3. 4 人體檢測模塊 熱釋電紅外傳感器紅外輻射探測器（），在自然界，任何高于絕對溫度（ 273度）時物體都將產生紅外光譜，不同溫度的物體，其釋放的紅外能量的波長是不一樣的，因此紅外波長與溫度的高低是相關的。 根據(jù)這一特性可知，人體也是一個熱體，人體都有恒定的體溫，一般在3637度，所以會發(fā)出特定波長710微米左右的紅外線，根據(jù)這一特性，可以制造出相應的波段敏感的紅外傳感器探測人體的存在。 紅外傳感器內部電路圖根據(jù)被動式紅外探頭就是靠探測人體發(fā)射的10微米左右