1概述

安防系统(安全防护)的作用是预防损失，是人们保障人身和财产安全最重要的工具之一。近年来，伴随经济的飞速发展和城市人口的急剧增加，盗窃、入室抢劫等事件的增多给人们的安定生活带来了很大的影响，同时，交通的快速发展，使人们不再局限在有限的空间活动，更多的人喜欢出去旅游、购物、甚至在外地住上一段日子。因此，人们对于家庭安全防范需求日益提高，希望能够更加简单的监控自己家庭的财物安全。据相关统计显示，近两年来全球家庭网络视频监控市场每年以40%的速度增长，市场需求潜力巨大，但是传统的安防系统设备较贵，安装复杂，不适合在普通家庭实现微型安防(微安防)。物联网技术在家庭安防系统中得到了广泛的应用，但大多数应用系统只是初步,还没有达到智能监测和远程控制。向移动互联时代的到来，使得许多家庭出现闲置的安卓智能终端，这些智能终端往往都有摄像头、Fi-F连接、蓝牙等功能，并且都能正常使用。因此，笔者利用闲置安卓智能终端设计并实现一个基于物联网的家庭智能微安防系统。

2系统总体设计

家庭智能微安防系统由三大部分组成分别是被监控端、服务器、监控端。被监控端含有运动监测器和Android终端，运动监测器可放置门窗，采集门(窗)的运动数据,并通过蓝牙发送给Android终端；Amdrnid终端负责分析处理这些运动数据，并拍照上传到服务器中。服务器负责图片文件的存取并提供推送服务，当检测到上传的文件发生更新，就对监控端推送更新信息。

2.1被监控端

2.1.1 运动测器

为了解决传统安防系统占用空间大和功耗大的问题,满足系统总体设计的体积和功能需求,要求运动监测器体积小并能实时采集运动数据上传，运动检测器采用了WPU9250+CC2541的设计方式。传感芯片的选择直接影响整个系统的运行状况。MPU9250使用3*3mm的QFNV封装是最小的9轴传感器，能有效的降低功耗和芯片占用空间又提供精准稳定的数据采集功能，是一款被普遍使用的传感芯片。运动监测器通过MPU9250的三轴加速度计三轴陀螺仪计、三轴偿力计分别采集加速度、角速度、磁力三种数据,经由动态运动处理器DVP处理输出。MPU9250提供IIC和SP两科通信方式，通过测试两种通信方式的稳定性，发现IIC通信方式稳定性相对较差。所以运动监测器采用了稳定性更高的SP通信方式。

随着苹果IOS和安卓平台加码支持蓝牙 4.0。自2010年间世以来就引起广泛关注的低功耗蓝牙技术(低功耗蓝牙)在应用领域已经表现越来越强大。网运动监测器的通信芯片采用CC2541芯片，这是一款支持蓝牙4.0协议提供低功耗模式工作频率在2.4G的蓝牙芯片低功耗模式电源消耗低于20mA相当适合使用在要求器件功耗低的应用场景。

为了降低运动监测器的体积和功耗，除了选用低功耗的芯片，还需要在天线的选用上下工夫。常用的天线有陶瓷天线和PCB天线两种，陶瓷天线的金属部分印在陶瓷块表面上进行烧结，使天线体积比铺铜的 PCB天线要小上许多，也使得陶瓷天线的介电损失更小，但设计时存在巴比伦匹配电路问题，如果设计不当，会使得陶瓷天线的增益效果低于3dB。

2.1.2被监控端Android终端

被监控端Android终端包含个人设置、蓝牙服务、数据处理和图片上传四大模块。实现按收运动监测器的数据,智能分析运动状态，对不同状态做出不同反应的功能。Andrnid终端与运动监测器的数据通信过程主要包括系统初始化、注册蓝牙服务、注册蓝牙适配器、绑定运动监测器、接收数据、后台智能分析数据，做出反应。运动监测器处于静止状态下，Android终端等待接收下一组数据：运动监测器处于运动状态下，Androd终端从数据中判断门窗被打开，启动图片生成模块获取相机 Srrfcerieee组件的数据生成图片保存，同时把图片文件上传至服务器。

2.2服务器

服务器包含文件存取、推送服务两大模块,提供图片上传下载，更新推送功能。当监控端与被监控端的Android终端分别向服务器发出不同命令时，文件存取模块分析命令内容然后做出相应动作并将执行的结果返回至Adrnid终端。推送服务模块基于极光推送JPrsh anroid 文档进行构建开发通过调用JPesh RESTAP进行推送。若由于网络用户设置等原因APP推送的消息无法送达用户时。推送平台会根据开发者事先设置的条件，以短信的方式给用户补发信息和提醒，从而确保重要信息能够及时送达用户。

2.3监控端

监控端Android终端包含图片下线和图片展示两大模块实现从服务器中接收照片信息的推送。下载服务器中的图片并按用户需求展示。Androd终端集成JPsh SDK，通过设定独特的AppKey和 Masler Secrer使服务器端AP调用时与AppKey配合使用达到整权。创建到JPsh Cld的长连接为推送服务提供永远在线的能力。图片下载和图片展示模块基于 Fe-bol 发布的Fresce图片加载组件开发，其中主要包含了两大单元，其一为 image Pipeline，负责从服务器中加图片，其二为Draicees，负责图片绘制。image Fpeline 配合Dramees构建代码可以最大程度上降低用户加载服务器图片的流量消耗，同时可以根据实际需求展示图片，如按目期排序。

出处 电脑知识与技术

原标题 基于物联网的家庭智能微安防系统的设计与实现

作者 李翔字 马夕然 叶奕风

参考资料

https://www.hooketech.com/intelligent-security-system.html