一種基于泛在網(wǎng)絡(luò)的住宅小區(qū)智能安防系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于泛在網(wǎng)絡(luò)的住宅小區(qū)智能安防系統(tǒng)，包括家庭傳感器節(jié)點(diǎn)和小區(qū)傳感器節(jié)點(diǎn)、家庭集中控制器、小區(qū)集中控制器、報(bào)警裝置及遠(yuǎn)程主機(jī)；所述家庭傳感器節(jié)點(diǎn)通過短距離無線通信網(wǎng)絡(luò)與家庭集中控制器相連接并通信；所述小區(qū)傳感器節(jié)點(diǎn)通過短距離無線通信網(wǎng)絡(luò)與小區(qū)集中控制器相連接并通信；所述家庭集中控制器通過GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)與小區(qū)集中控制器相連接；所述小區(qū)集中控制器通過USB/RS232接口與遠(yuǎn)程主機(jī)相連接并通信。本裝置低誤報(bào)率、可靠性高。
【專利說明】—種基于泛在網(wǎng)絡(luò)的住宅小區(qū)智能安防系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及智能家居【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種基于泛在網(wǎng)絡(luò)的住宅小區(qū)智能安防系統(tǒng)
【背景技術(shù)】
[0002]從智能家居概念在我國推廣的10多年時(shí)間里，雖然有很多公司推出了自己的智能家居系統(tǒng)。但現(xiàn)在智能家居系統(tǒng)其監(jiān)控目標(biāo)主要專注于某一個(gè)家庭，缺乏小區(qū)整體聯(lián)動(dòng)監(jiān)控與報(bào)警功能，同時(shí)現(xiàn)有很多智能家居產(chǎn)品其通信主要采用Lonworks、BACnet, CAN、EIB等現(xiàn)場(chǎng)總線，盡管通過這些總線技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)相關(guān)控制與管理，但無疑會(huì)給建筑施工、家居裝修帶來額外的工作，即為實(shí)現(xiàn)智能家居系統(tǒng)進(jìn)行額外的布線工作。
[0003]泛在網(wǎng)(Ubiquitous Network)是指基于個(gè)人和社會(huì)的需求,實(shí)現(xiàn)人與人、人與物、物與物之間按需進(jìn)行的信息獲取、傳遞、存儲(chǔ)、認(rèn)知、決策、使用等服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)具有超強(qiáng)的環(huán)境感知、內(nèi)容感知及其智能性，為個(gè)人和社會(huì)提供泛在的、無所不含的信息服務(wù)和應(yīng)用。泛在感知網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)調(diào)了人們的實(shí)際生活需求，如完善高齡者生活照顧、有效利用醫(yī)療設(shè)施機(jī)構(gòu)、營造放心安全的生活環(huán)境等，同時(shí)利用信息通訊技術(shù)解決社會(huì)實(shí)際問題，包括使用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、安全認(rèn)證、軟件應(yīng)用、配置技術(shù)等。傳統(tǒng)的GSM技術(shù)已經(jīng)開始慢慢地被3G (GPRS)通信技術(shù)代替，未來的4G也成為各家通信運(yùn)營商的主力重點(diǎn)，更大的帶寬和更好的數(shù)據(jù)傳輸讓隨時(shí)隨地的接入變得可能。與此同時(shí)，新的短距離無線通信技術(shù)ZigBee，低能耗藍(lán)牙更加滿足了簡(jiǎn)潔而高效的網(wǎng)絡(luò)及路由要求，讓更便宜和小型的商品變得可能。目前，使用較廣泛的近距無線通信技術(shù)是藍(lán)牙(Bluetooth),無線局域網(wǎng)802.11 (W1-Fi)和ZigBee。ZigBee聯(lián)盟成立于2001年8月，ZigBee主要應(yīng)用在短距離范圍之內(nèi)并且數(shù)據(jù)傳輸速率不高的各種電子設(shè)備之間。目前，標(biāo)準(zhǔn)制訂工作已完成。ZigBee協(xié)議比藍(lán)牙、高速率個(gè)人區(qū)域網(wǎng)或802.1lx無線局域網(wǎng)更簡(jiǎn)單實(shí)用。與藍(lán)牙相比，ZigBee更簡(jiǎn)單、速率更慢、功率及費(fèi)用也更低。它的基本速率是250kbit/s，當(dāng)降低到28kbit/s時(shí)，傳輸范圍可擴(kuò)大到134m，可與254個(gè)節(jié)點(diǎn)聯(lián)網(wǎng)并獲得更高的可靠性。這些技術(shù)和研究成果為泛在感知技術(shù)大范圍應(yīng)用奠定了重要基礎(chǔ)。
[0004]基于以上原因，為解決上述通信問題的困難和實(shí)現(xiàn)家庭、小區(qū)安防聯(lián)動(dòng)控制，本項(xiàng)目研制一種基于泛在感知技術(shù)(短距離無線通信和GSM/GPRS移動(dòng)通信技術(shù))的低誤報(bào)率、可靠性高的智能住宅小區(qū)安全防范系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)住宅及其小區(qū)防火防盜功能的一體化管理，系統(tǒng)具備自動(dòng)監(jiān)測(cè)、本地報(bào)警和遠(yuǎn)程監(jiān)控，從而有效保證居民的生命和財(cái)產(chǎn)的安全，并提高住宅小區(qū)安全防范的智能化管理水平。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種低誤報(bào)率、可靠性高的智能住宅小區(qū)安全防范系統(tǒng)。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種基于泛在網(wǎng)絡(luò)的住宅小區(qū)智能安防系統(tǒng)，其包括家庭傳感器節(jié)點(diǎn)和小區(qū)傳感器節(jié)點(diǎn)、家庭集中控制器、小區(qū)集中控制器、報(bào)警裝置及遠(yuǎn)程主機(jī)；
[0006]所述家庭傳感器節(jié)點(diǎn)包括設(shè)置于家庭中的家庭溫濕度傳感器節(jié)點(diǎn)、家庭火災(zāi)傳感器節(jié)點(diǎn)、家庭盜竊監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)及家庭煤氣泄漏監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)；所述家庭傳感器節(jié)點(diǎn)通過短距離無線通信網(wǎng)絡(luò)與家庭集中控制器相連接并通信；所述小區(qū)傳感器節(jié)點(diǎn)包括小區(qū)傳感器節(jié)點(diǎn)包括設(shè)置于小區(qū)內(nèi)的小區(qū)溫濕度傳感器節(jié)點(diǎn)I1、小區(qū)火災(zāi)傳感器節(jié)點(diǎn)及小區(qū)盜竊監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)；所述小區(qū)傳感器節(jié)點(diǎn)通過短距離無線通信網(wǎng)絡(luò)與小區(qū)集中控制器相連接并通信；
[0007]所述家庭集中控制器或小區(qū)集中控制器包括主控芯片、GSM/GPRS無線通信模塊、按鍵及顯示模塊；所述GSM/GPRS無線通信模塊、按鍵及顯示模塊分別與主控芯片相連接；
[0008]所述家庭集中控制器通過GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)與小區(qū)集中控制器相連接；所述小區(qū)集中控制器通過USB/RS232接口與遠(yuǎn)程主機(jī)相連接并通信。
[0009]進(jìn)一步的，所述家庭集中控制器的主控芯片采用STM32F103RBT6處理器。
[0010]進(jìn)一步的，所述GSM/GPRS無線通信模塊采用西門子TC35GSM模塊。
[0011]進(jìn)一步的，所述按鍵采用4*4矩陣式按鍵，矩陣鍵盤主要用IO接口線組成行和列結(jié)構(gòu)，鍵位設(shè)置在行、列的交點(diǎn)上。
[0012]進(jìn)一步的，所述報(bào)警裝置采用N溝道的MOS管2N7000擴(kuò)流實(shí)現(xiàn)報(bào)警。
[0013]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)及有益效果如下:
[0014]本實(shí)用新型提供了一種基于泛在感知技術(shù)(短距離無線通信和GSM/GPRS移動(dòng)通信技術(shù))的低誤報(bào)率、可靠性高的智能住宅小區(qū)安全防范系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)住宅及其小區(qū)防火防盜功能的一體化管理，系統(tǒng)具備自動(dòng)監(jiān)測(cè)、本地報(bào)警和遠(yuǎn)程監(jiān)控，從而有效保證居民的生命和財(cái)產(chǎn)的安全，并提高住宅小區(qū)安全防范的智能化管理水平。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型一優(yōu)選實(shí)施例基于泛在網(wǎng)絡(luò)的住宅小區(qū)智能安防系統(tǒng)示意圖；
[0016]圖2為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)集中控制器示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖給出一個(gè)非限定性的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的闡述。
[0018]如圖1-圖2所示，一種基于泛在網(wǎng)絡(luò)的住宅小區(qū)智能安防系統(tǒng)，其包括家庭傳感器節(jié)點(diǎn)和小區(qū)傳感器節(jié)點(diǎn)、家庭集中控制器、小區(qū)集中控制器、報(bào)警裝置及遠(yuǎn)程主機(jī)；
[0019]所述家庭傳感器節(jié)點(diǎn)包括設(shè)置于家庭中的家庭溫濕度傳感器節(jié)點(diǎn)、家庭火災(zāi)傳感器節(jié)點(diǎn)、家庭盜竊監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)及家庭煤氣泄漏監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)；所述家庭傳感器節(jié)點(diǎn)通過短距離無線通信網(wǎng)絡(luò)與家庭集中控制器相連接并通信；所述小區(qū)傳感器節(jié)點(diǎn)包括小區(qū)傳感器節(jié)點(diǎn)包括設(shè)置于小區(qū)內(nèi)的小區(qū)溫濕度傳感器節(jié)點(diǎn)I1、小區(qū)火災(zāi)傳感器節(jié)點(diǎn)及小區(qū)盜竊監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)；所述小區(qū)傳感器節(jié)點(diǎn)通過短距離無線通信網(wǎng)絡(luò)與小區(qū)集中控制器相連接并通信；
[0020]所述家庭集中控制器或小區(qū)集中控制器包括主控芯片、GSM/GPRS無線通信模塊、按鍵及顯示模塊；所述GSM/GPRS無線通信模塊、按鍵及顯示模塊分別與主控芯片相連接；
[0021]所述家庭集中控制器通過GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)與小區(qū)集中控制器相連接；所述小區(qū)集中控制器通過USB/RS232接口與遠(yuǎn)程主機(jī)相連接并通信。
[0022]優(yōu)選的，所述家庭集中控制器的主控芯片采用STM32F103RBT6處理器。[0023]優(yōu)選的，所述GSM/GPRS無線通信模塊采用西門子TC35GSM模塊。
[0024]優(yōu)選的，所述按鍵采用4*4矩陣式按鍵，矩陣鍵盤主要用IO接口線組成行和列結(jié)構(gòu)，鍵位設(shè)置在行、列的交點(diǎn)上。
[0025]優(yōu)選的，所述報(bào)警裝置采用N溝道的MOS管2N7000擴(kuò)流實(shí)現(xiàn)報(bào)警。傳感器包括溫濕度傳感器、火災(zāi)傳感器、盜竊檢測(cè)傳感器和煤氣泄漏檢測(cè)傳感器。各個(gè)節(jié)點(diǎn)采用微處理器實(shí)現(xiàn)信息采集，并通過短距離無線通信模塊向家庭集中控制器或小區(qū)集中控制器發(fā)送信息，但家庭集中控制器只能接收家庭傳感器節(jié)點(diǎn)信息，小區(qū)集中控制器也只能接收小區(qū)傳感器節(jié)點(diǎn)信息。優(yōu)選的，溫濕度傳感器(SHTlX)溫濕度傳感器節(jié)點(diǎn)選擇了 SHTlX系列的溫濕度傳感器，SHTlX系列傳感器是單芯片傳感器，是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)輸出的溫濕度復(fù)合傳感器。它應(yīng)用專業(yè)的工業(yè)COMS過程微加工技術(shù)，確保了產(chǎn)品具有極高的可靠性與長期的穩(wěn)定性。同時(shí)傳感器包括一個(gè)電容式聚合體測(cè)濕元件和一個(gè)能隙式測(cè)溫元件，并與一個(gè)14位的A/D轉(zhuǎn)換器以及串行接口電路在同一芯片上實(shí)現(xiàn)無縫連接。因此，SHTlX系列單芯片傳感器具有品質(zhì)卓越、超快響應(yīng)、抗干擾能力強(qiáng)、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)。煤氣泄漏傳感器(ECO-SURE)現(xiàn)代居室裝修材料大多會(huì)造成室內(nèi)不同程度空氣污染，比如甲醛、苯和苯類化合物、氡等；煤氣、天然氣等不完全燃燒也會(huì)產(chǎn)生許多有毒氣體，比如CO、C02、S02、CH4等，危害人們的身體健康。ECO-SURE是采用+12V直流電壓供電，輸出4?20mA模擬電流信號(hào)，準(zhǔn)確度高。
[0026]盜竊檢測(cè)傳感器采用HR-SC501 ;家庭集中器和小區(qū)集中器，分別管理家庭中的節(jié)點(diǎn)和小區(qū)中的節(jié)點(diǎn)。兩種集中器所含功能模塊相同，家庭集中控制器主要處理居民家中火災(zāi)、盜竊、煤氣泄漏等傳感器節(jié)點(diǎn)信息采集和家庭成員緊急呼叫功能，并具備報(bào)警控制功倉泛。
[0027]本次設(shè)計(jì)選用32位64腳STM32F103RBT6為主控芯片，STM32F103R8T6是ST旗下的一款常用的增強(qiáng)型系列微控制器，適用于通信、電子、工業(yè)控制等多從領(lǐng)域，其主要具有一下特點(diǎn):
[0028]①核心:ARM32位 Cortex M3CPU，72MHz 高達(dá) 90DMips、1.25Dmips/MHz，采用單周期硬件乘法和除法；
[0029]②存儲(chǔ)器:從32K字節(jié)至128K字節(jié)內(nèi)存程序存儲(chǔ)器，從6K字節(jié)至20K字節(jié)SRAM，多重自舉功能；
[0030]③時(shí)鐘、復(fù)位和供電管理:2.0至3.6V供電和I/O管腳，上電/斷電復(fù)位(P0R/PDR)、可編程電壓監(jiān)測(cè)器(PVD)、掉電監(jiān)測(cè)器，內(nèi)嵌4至16MHz高速晶體振蕩器，內(nèi)嵌40kHz的RC振蕩器，內(nèi)嵌PLL供應(yīng)CPU時(shí)鐘，內(nèi)嵌使用外部32kHz晶體的RTC振蕩器；
[0031]④低功耗:3種省電模式睡眠、停機(jī)和待機(jī)模式，VBAT為RTC和后背寄存器供電；
[0032]⑤定時(shí)器:3個(gè)同步16位定時(shí)器，每個(gè)定時(shí)器有均有4個(gè)用于輸入捕獲/輸出比較/PWM或脈沖計(jì)數(shù)的通道；
[0033]⑥9 個(gè)通信接口:2 個(gè) I2C 接口，3 個(gè) USART 接口，支持 IS07816、LIN、IrDA 接口和調(diào)制控制，2個(gè)SPI同步串行接口，CAN接口(2.0B主動(dòng))，USB2.0全速接口 ；
[0034]總體來說，STM32F103RBT6具有高速的處理速率，具有較大的存儲(chǔ)量，同時(shí)含有多條USART串行通信接口。在本文設(shè)計(jì)中，其作為主要數(shù)據(jù)處理中心、短信識(shí)別中心、短信發(fā)送中心以及顯示和控制等人機(jī)接口。其最小系統(tǒng)電路和8位51系列單片機(jī)電路相似，主要包含晶振電路、復(fù)位電路、下載電路，系統(tǒng)電路較51電路的不同的是它支持多種下載方式、在線仿真，同時(shí)可以選擇啟動(dòng)方式。設(shè)計(jì)采用SPI下載和硬件方式控制系統(tǒng)系統(tǒng)啟動(dòng)，對(duì)應(yīng)原理圖中分別為PX、PUSB。A端口低8位主要用于控制8個(gè)LED指示燈，A9/A10用于與TC35的串口通信，A10/A11/A12和C 口高8位主要用于控制NRF90無線收發(fā)模塊。B端口低8位主要用于控制128*64液晶的數(shù)據(jù)引腳，高八位用于控制矩陣鍵盤區(qū)。C 口的低8位主要用于控制液晶讀寫的信號(hào)線。
[0035]優(yōu)選的，CC2530是TI的第二代用于IEEE802.15.4應(yīng)用的射頻收發(fā)芯片。
[0036]優(yōu)選的，集中器的主控芯片STM32和GSM模塊所需供電電壓不同，STM32芯片采用
3.3V供電，TC35模塊采用4.2V供電電壓，本設(shè)計(jì)中采用LM2576S為電源芯片。
[0037]以上這些實(shí)施例應(yīng)理解為僅用于說明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。在閱讀了本實(shí)用新型的記載的內(nèi)容之后，技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型作各種改動(dòng)或修改，這些等效變化和修飾同樣落入本實(shí)用新型權(quán)利要求所限定的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于泛在網(wǎng)絡(luò)的住宅小區(qū)智能安防系統(tǒng)，其特征在于:包括家庭傳感器節(jié)點(diǎn)(I)和小區(qū)傳感器節(jié)點(diǎn)(2)、家庭集中控制器(3)、小區(qū)集中控制器(4)、報(bào)警裝置(5)及遠(yuǎn)程主機(jī)⑶； 所述家庭傳感器節(jié)點(diǎn)(I)包括設(shè)置于家庭中的家庭溫濕度傳感器節(jié)點(diǎn)、家庭火災(zāi)傳感器節(jié)點(diǎn)、家庭盜竊監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)及家庭煤氣泄漏監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)；所述家庭傳感器節(jié)點(diǎn)(I)通過短距離無線通信網(wǎng)絡(luò)與家庭集中控制器(3)相連接并通信；所述小區(qū)傳感器節(jié)點(diǎn)(2)包括小區(qū)傳感器節(jié)點(diǎn)(2)包括設(shè)置于小區(qū)內(nèi)的小區(qū)溫濕度傳感器節(jié)點(diǎn)I1、小區(qū)火災(zāi)傳感器節(jié)點(diǎn)及小區(qū)盜竊監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)；所述小區(qū)傳感器節(jié)點(diǎn)(2)通過短距離無線通信網(wǎng)絡(luò)與小區(qū)集中控制器(4)相連接并通信； 所述家庭集中控制器(3)或小區(qū)集中控制器(4)包括主控芯片(7)、GSM/GPRS無線通信模塊、按鍵及顯示模塊；所述GSM/GPRS無線通信模塊、按鍵及顯示模塊分別與主控芯片相連接； 所述家庭集中控制器⑶通過GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)與小區(qū)集中控制器⑷相連接；所述小區(qū)集中控制器(4)通過USB/RS232接口與遠(yuǎn)程主機(jī)(6)相連接并通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于泛在網(wǎng)絡(luò)的住宅小區(qū)智能安防系統(tǒng)，其特征在于:所述家庭集中控制器(3)的主控芯片采用STM32F103RBT6處理器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于泛在網(wǎng)絡(luò)的住宅小區(qū)智能安防系統(tǒng)，其特征在于:所述GSM/GPRS無線通信模塊采用西門子TC35GSM模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于泛在網(wǎng)絡(luò)的住宅小區(qū)智能安防系統(tǒng)，其特征在于:所述按鍵采用4*4矩陣式按鍵，矩陣鍵盤主要用IO接口線組成行和列結(jié)構(gòu)，鍵位設(shè)置在行、列的交點(diǎn)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于泛在網(wǎng)絡(luò)的住宅小區(qū)智能安防系統(tǒng)，其特征在于:所述報(bào)警裝置(5)采用N溝道的MOS管2N7000擴(kuò)流實(shí)現(xiàn)報(bào)警。
【文檔編號(hào)】G08B21/12GK203689658SQ201420013690
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年1月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月9日
【發(fā)明者】杜權(quán)偉, 黃杰, 唐科, 鄧敬華, 王翰墨, 徐沁菡, 劉文娟 申請(qǐng)人:重慶建工集團(tuán)房地產(chǎn)開發(fā)有限公司, 重慶建工集團(tuán)股份有限公司