[发明专利]基于NB-IoT的智能烟雾报警系统及其实现方法

权利要求书

1.一种基于NB-IoT的智能烟雾报警系统，其特征在于，包括烟感报警终端、NB-IoT基站和核心网、物联网平台、客户端；所述烟感报警终端包括STM32L431单片机模块及与该STM32L431单片机模块连接的电源模块、用于实现系统与NB-IoT进行通信的BC95无线通信模块、用于实现烟雾浓度的采集的MQ-2烟雾报警模块和用于实现报警阈值调节的按键模块；MQ-2烟雾报警模块采集的烟感信号，通过BC95无线通信模块上传至物联网平台，物联网平台判断烟雾浓度超过烟雾浓度阈值时在手机APP端会产生报警信号，同时下发报警命令；所述客户端用于实现系统中用户登录、消息推送、设备添加、设置设备信息以及发送下行命令功能；

所述客户端包括基于Android开发的APP，该APP通过API数据对接的RESTful接口来取得物联网平台上的烟感数据；同时也提前调用订阅接口，对烟感数据实时上传进行订阅，物联网平台通过POST消息，发送到客户端；所述APP的烟感检测系统界面中，能够显示烟感设备是否在线、是否报警、蜂鸣器开关、信号强度和设备名称；所述APP客户端还能够存储历史数据，能够准确判断发生火情的时间；该系统的使用方法如下：

开机步骤：启动STM32L431单片机模块，自动初始化相关模块，BC95无线通信模块每隔1秒上传一次烟感数据到物联网平台，物联网平台会在1~3秒内接收到数据；当烟雾浓度超过1000时在APP会产生报警信号，同时下发蜂鸣器报警的命令；

APP的操作步骤：APP有三个界面，分别为登录界面，监测界面和历史数据存储界面；在登录界面中要输入物联网平台的IP地址和端口号，以及烟感报警终端在物联网平台上唯一对应的设备ID和设备秘钥，其中在物联网平台注册的每个烟感报警终端都有唯一的IMEI号对应；在烟感检测系统界面中，能够显示烟感报警终端是否在线、是否报警、蜂鸣器开/关、信号强度和设备名称，在历史数据存储界面，能够准确判断发生火情的时间。

2.一种基于权利要求1所述系统的智能烟雾报警实现方法，其特征在于，实现如下：

系统数据上报流程：烟感报警终端通过MQ-2烟雾报警模块采集数据、并将数据编码；烟感报警终端通过串口，以AT命令的形式，发送已经编码数据到BC95无线通信模块；BC95无线通信模块接收到STM32L431单片机模块发出的AT命令后，自动把相关的数据封装为 COAP协议的消息，并发送给物联网平台，物联网平台收到数据后，自动解析COAP协议包，根据烟感报警终端profile文件，找到烟感报警终端对应的编解码插件，对payload数据包进行解析，解析为与烟感报警终端profile描述文件中服务文件相匹配的.json数据，并将数据存于物联网平台之上；客户端通过API数据对接的RESTful接口来取得物联网平台上的烟感数据；同时也提前调用订阅接口，对烟感数据实时上传进行订阅，物联网平台都会通过POST消息，发送到客户端；

系统命令下发流程：客户端创建下发报警的信令，其命令的格式需和物联网平台描述的一致，然后发送到物联网平台；物联网平台收到之后，开始执行判断烟感报警终端是否入网在线，如果烟感报警终端在线，通过查找烟感编解码插件进行编码，输出二进制消息打包成COAP报文形式，然后下发报警信令到烟感报警终端的BC95无线通信模块；如果平台判断烟感报警终端离线，那么信令会被存储于物联网平台的命令历史数据中；下发本地报警命令成功后，烟感报警终端会上报命令执行的结果，同样在物联网平台通过对应的profile文件查找烟感编解码插件执行解码，输出二进制消息，获取信令的执行结果，修改状态为报警状态，并将烟感报警终端本地报警已开启的执行结果送达客户端。