无线网技术的区域家庭防盗报警系统

文章摘要： (2)红外热释电传感器 在自然界，任何高于绝对温度(-273 K)的物体都将产生红外光谱，不同温度的物体释放的红外波长是不一样的，红外波长与温度相关，而且辐射能量的大小与物体表面温度有关。人体都有恒定的体温，一般在37℃左右，会发出10 mm左右特定波长的红外线，被动式红外探头就是靠探测人体发射的红外线而进行工作的。被动红外探头的传感器包含2个串联的热释电元件，2个电极化方向正好相反，环境背景辐射对2个热释电元件几乎具有相同的作用，使其产生释电效应相互抵消，此时探测器无信号输出。红外线通过菲涅耳滤光片增强后聚集到热释电元件，这种元件在接收到人体红外辐射变化时就会失去电荷平衡，向外

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    (2)红外热释电传感器
    在自然界，任何高于绝对温度(-273 K)的物体都将产生红外光谱，不同温度的物体释放的红外波长是不一样的，红外波长与温度相关，而且辐射能量的大小与物体表面温度有关。人体都有恒定的体温，一般在37℃左右，会发出10 mm左右特定波长的红外线，被动式红外探头就是靠探测人体发射的红外线而进行工作的。被动红外探头的传感器包含2个串联的热释电元件，2个电极化方向正好相反，环境背景辐射对2个热释电元件几乎具有相同的作用，使其产生释电效应相互抵消，此时探测器无信号输出。红外线通过菲涅耳滤光片增强后聚集到热释电元件，这种元件在接收到人体红外辐射变化时就会失去电荷平衡，向外释放电荷，经检测处理后就能产生报警信号。
    (3)无线发射模块
    无线传感器的无线发射模块选用的是Chipcon公司的CCll50单发芯片。CCll50具有丰富的频率资源，需要极少的外部元件。CCll50具有休眠状态，在没有报警信息的时候，可以将其设置为休眠状态，减少电池的电量消耗。当有报警信息时，无线发射模块被唤醒，发射报警信号完成后无线发射模块关闭。
2．2 家庭主机设计方案
    家庭主机是整个家庭智能防盗报警系统的核心，其自身既可以在收到报警信号后独立报警，驱走盗贼，还能发送报警短信到小区主机和地区主机，通知安防人员尽快到来。家庭主机硬件结构如图2所示。

    (1)无线收发模块
    家庭主机采用Chipcon公司的CCllOO无线收发芯片，该芯片可与CCll50单发芯片匹配使用，具有丰富的频率资源，接收灵敏度高，完全可以满足室内无线传感器信号的接收任务。当接收到无线报警信号后，CCll00将接收到的数据传输给单片机，单片机对数据进行分析，然后发出声光报警和短信报警信息。

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    (2)无线传感器网络
    无线传感器网络是一种全新的信息获取平台，能够实时监测和采集网络分布区域内的各种监测对象的信息，并将这些信息发送到网关节点，以实现指定范围内的目标检测与跟踪，具有展开快速、抗毁性强等特点。区域家庭智能防盗报警系统利用了无线传感器网络原理布设了无线智能防盗报警网络，其中无线防盗报警探头为簇内节点，家庭主机为簇头节点，小区主机为网关节点。无线防盗报警探头的报警信息可以及时汇聚到小区主机，小区主机及时反映，使安防人员能够快速响应。无线传感器网络结构如图3所示。

    (3)微处理器
    家庭主机对微处理器的要求稍高，微处理器同时连接无线收发模块和GSM模块，并有上位机通信接口。本方案选用ATmegal28微处理器，ATmegal28有2个串口，还有SPI接口，可以满足上述功能要求。另外，还具有丰富的I／O口资源，可以用来驱动声光报警和继电器的动作。ATmegal28内置4 KB的EEPROM，可擦写100 000次。因为家庭主机需要管理无线防盗报警探头的位置信息及ID，存储报警用户的报警电话、报警短信内容、报警次数等，所以4 KB的EEPROM可以很好地解决这个问题。当微处理器从无线收发模块接收到报警信息后，需要对数据进行分析，查找已激活的无线传感器列表，找到与ID号相对应的传感器，读出其具体位置信息，将位置信息插入到已预置的报警短信后，按照报警用户列表依次通过GSM模块发送给报警用户。
    (4)GSM模块
    GSM网络通信质量高，保密性好，网络容量大，抗干扰能力强，可实现全球自动漫游，并为用户提供了语音、数据、短信息等多种业务，是目前我国最成熟、最完善、覆盖面最广、应用最广泛的移动通信系统。GSM网络的短消息是通过信令信道传输信息，为GSM通信网所特有。它不用拨号建立连接，可直接把要发的信息加上信宿先发送到短消息服务中心SMSC，再由SMSC在适当的时刻转发给最终的信宿。短消息业务与话音传输及传真一样，同为GSM数字蜂窝移动通信网络提供的主要电信业务。它通过无线控制信道进行传输，经短消息业务中心完成存储和前转功能，每条短消息可以发送70个汉字，可以包含报警用户名称、报警地点的具体地址和无线防盗报警探头的安放位置，清晰地描述出事发现场位置，保证安保人员能够在第一时间到达事发现场。

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