[发明专利]一种基于无线传感网的家居安防嵌入式监控器

说明书

技术领域

根据现代家居安防系统的功能要求，本发明是一种嵌入式家居安防无线监控器，综合应用了无线传感器网络技术、GSM通信技术、视频监控等技术，设计了新型的家居安防监控仪器。

背景技术

随着生活水平的日益提高，家居的安全防范越来越受到人们的重视，安防市场在不断扩大，安防产品种类繁多，功能齐全的安防系统只有在公共场所、机关单位或高级住宅才能看到，而普通家庭一般只使用某个安防产品，安防力度不够，而且这些产品监控模式单一，监控效果和监控效率有待提高。因此，开发出一套实用的、监控效率高的、适用于普通楼房或住宅的安防监控仪具有一定的市场。

无线传感网络技术是当前的一个热点技术，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检测对象的信息，并将这些信息发送到网关节点，以实现复杂的指定范围内目标检测与跟踪，具有快速展开、抗毁性强等特点，有着广阔的应用前景。在研究中可借助网络建模仿真软件来搭建良好的网络拓扑结构，有较高的可靠性。

在研究中，通过应用现有的移动通信网络技术和Internet网络技术，可实现对本发明中家居安防监控仪的远程PC控制以及远程移动控制。

发明内容

本发明基于目前的热点技术——无线传感网络技术来高效、便捷、快速地把家居各安防节点组合起来构建家居智能安防网；移动通信网络建立了家居安防网与在外屋主的远程移动通信，增加了人工监控，强化安防功能；应用Internet网络技术使得本发明的远程PC控制得以实现。

本发明结构简洁、功能完善、可靠性高、成本低，适用于普通楼房或住宅，通过无线网络协议组成家居安防网，使用方便，操作简单，具有较强的监控功能。

本发明的技术方案是：

本发明包括嵌入式主控制器(1)、无线数据传输模块(2)。其中嵌入式主控制器(1)包括嵌入式微处理器核心板(11)、人机交互界面(12)、视频监控模块(13)、以太网接口模块(14)；无线数据传输模块(2)包括GSM通信模块(21)、2.4G射频通信模块(22)。

上述嵌入式微处理器核心板(11)，其特征在于嵌入式微处理器采用S3C2440X，SDRAM采用64MB的标准配置，Nand Flash芯片采用256MB的标准配置，Nor Flash芯片采用2MB的标准配置；在这个核心板上运行嵌入式操作系统，并开发相应的家居安防监控软件。以嵌入式处理器核心板(2)为核心，建立一个小型的WEB服务器，包括：超文本文件、内嵌java播放器、底层CGI(通用网关接口)程序。

上述人机交互界面(12)，其特征在于该界面主要有三个主窗口，第一主窗口是状态显示窗口；第二主窗口是模式选择窗口；第三主窗口是系统设置窗口。实现软件界面变化的流程是：在软件底层中，调用继承QThread的类开启通信多线程，同时对各个传感器节点发送到主控器的信息进行检测，当检测到相关的信息变化时，就对相应的状态标志位flags赋值，软件主程序通过对各个窗体的flags进行检测，检测到flags的值变化时，主程序进行相应的数据分析处理，采用信号与槽机制实时的去改变相应的界面显示图标或状态。

上述视频监控模块(13)，其特征在于摄像头通过USB接口电路连接到嵌入式微处理器核心板(11)，通过高速串行USB接口进行传输，视频数据通过SDIO接口存储到SD卡上；同时，视频信息通过以太网接口模块(14)上传至Internet服务器。

上述以太网接口模块(14)，其特征在于建立了嵌入式微处理器核心板(11)和以太网之间的连接，远程PC可通过以太网登录上述家居安防监控仪的服务器，在相应的网页中实现对家居安防监控仪的控制和设置，以太网接口模块(14)的驱动芯片采用DM9000。

上述GSM通信模块(21)，其特征在于该模块与嵌入式微处理器核心板(11)通过串口电路连接，使用芯片为SP3232EEN，GSM通信模块(21)把摄像头采集的图像发送给用户手机，用户通过GSM网络向现场设备发送控制指令、信息。

上述2.4G射频通信模块(22)，其特征在于该模块与嵌入式微处理器核心板(11)通过2.4G射频通信模块接口电路连接，该模块使用了CC2530F256芯片，并通过ZigBee2007/PRO协议与家居各传感器节点进行通信，从而实现上述无线传感网的家居安防监控仪对家居环境的监控。该模块每次发送28位的数据长度，工作的波特率为38400bps，工作频率为2.4GHz，传输的可视距离为400米，工作电压为3.3V。