家庭監控：防盜報警系統在無線網技術中的應用

      近年來，隨著生活水平的提高，家庭住宅面積不斷擴大，居住環境越來越好，人們的居住質量有了明顯的改善。同時，科技的日新月異帶動了電子類產品的快速發展，尤其是家用電子類產品已經成為人們生活必不可少的一部分。為家庭和小區用戶提供安防保障的家庭防盜報警系統也已走近人們的家庭。

      利用單片機控制技術、無線傳感器網絡技術和GSM移動通信技術，實現一種具有聯網功能的智能防盜系統。該系統采用GSM移動通信技術，可以使小區安防人員和用戶及時收到報警信息，在第一時間趕赴現場，從而使用戶損失降到最低。采用無線數據傳輸方式，可以輕松組網。報警網絡可大可小，小到家庭獨立使用、小區組網，大到地區組網。采用無線數據傳輸方式，不需要重新布線，可隨意放置監視探頭，非常適合小區及家庭使用。

      智能防盜報警系統主要由4部分組成：無線防盜報警探頭、家庭主機、小區主機、地區主機。

      無線防盜報警探頭一般安裝在用戶住宅的窗戶上，其外形小巧美觀，可以直接貼在窗戶上。防盜報警探頭通過對振動和紅外熱源的雙重探測原理，確認盜賊的入侵。當發現警情后立即啟動自身聲光報警，震懾入侵者，同時通過無線數據傳輸方式將報警信息傳送給家庭報警主機。家庭報警主機立即將報警信息通過短信的方式發送到用戶手機、小區或地區的報警主機，同時可啟動大功率的室內聲光報警裝置，阻止進一步的侵犯行為。

      在自然界，任何高于絕對溫度(-273K)的物體都將產生紅外光譜，不同溫度的物體釋放的紅外波長是不一樣的，紅外波長與溫度相關，而且輻射能量的大小與物體表面溫度有關。人體都有恒定的體溫，一般在37℃左右，會發出10mm左右特定波長的紅外線，被動式紅外探頭就是靠探測人體發射的紅外線而進行工作的。被動紅外探頭的傳感器包含2個串聯的熱釋電元件，2個電極化方向正好相反，環境背景輻射對2個熱釋電元件幾乎具有相同的作用，使其產生釋電效應相互抵消，此時探測器無信號輸出。紅外線通過菲涅耳濾光片增強后聚集到熱釋電元件，這種元件在接收到人體紅外輻射變化時就會失去電荷平衡，向外釋放電荷，經檢測處理后就能產生報警信號。

      家庭主機對微處理器的要求稍高，微處理器同時連接無線收發模塊和GSM模塊，并有上位機通信接口。本方案選用ATmegal28微處理器，ATmegal28有2個串口，還有SPI接口，可以滿足上述功能要求。另外，還具有豐富的I／O口資源，可以用來驅動聲光報警和繼電器的動作。ATmegal28內置4KB的EEPROM，可擦寫100000次。因為家庭主機需要管理無線防盜報警探頭的位置信息及ID，存儲報警用戶的報警電話、報警短信內容、報警次數等，所以4KB的EEPROM可以很好地解決這個問題。當微處理器從無線收發模塊接收到報警信息后，需要對數據進行分析，查找已激活的無線傳感器列表，找到與ID號相對應的傳感器，讀出其具體位置信息，將位置信息插入到已預置的報警短信后，按照報警用戶列表依次通過GSM模塊發送給報警用戶。

      地區主機的管理范圍涉及整個地區，可能包含地區內的若干個小區，用戶更加龐大，適合于地區的公安部門安裝，可以有效協助管理地區治安。地區主機的硬件結構與小區主機的硬件結構相同，但上位機軟件功能更加強大，擁有更強的數據庫管理功能和地圖定位系統。由于地區主機管理范圍的逐漸擴大，報警方式有可能并行發生，所以最直觀的呈現方式就是當有報警發生時能夠在地圖中直接顯示其確切位置。所以地區主機具有良好的地圖數據信息，可根據報警信息的地址內容，查詢地理信息數據，將與報警信息對應的地理位置直接顯示在地圖上。如果能配合警力GPS定位系統，可使警方更快到達事發現場，將用戶損失降到最低。

      現場調試證明無線防盜報警探頭的報警響應及時且準確無誤，其自身的聲光報警動作能夠對盜賊起到震懾作用。家庭主機可以及時接收報警信號，驅動更大的聲光報警，同時戶主、其他報警用戶、小區主機和地區主機能夠快速收到包含精確報警位置的報警短信，有效指導小區和地區的安防人員快速到達事發現場。這套系統可以有效防止盜賊入侵，滿足不同家庭用戶的安防需求，還可以協助地區管理治安，有很好的應用效果。