專利名稱：基于arm的智能家居安防監(jiān)控報警系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及智能家居安防領域，具體是一種基于ARM (AdvancedRISC Machines)的智能家居安防監(jiān)控報警系統(tǒng)。
背景技術：
隨著智能家居逐步走進人們的生活，以及社會和科技的發(fā)展，安全成為人們 對智能家居的首要要求，并促使家庭安防成為智能家居的重要組成部分。傳統(tǒng) 家庭安防系統(tǒng)中的防盜報警、火災報警、燃氣泄露報警等子系統(tǒng)，功能單一， 誤報率較高，只能實現(xiàn)就地報警，不能實現(xiàn)實時遠程報警以減少損失和搶救生 命，此外也不能記錄犯罪證據(jù)以便迅速捕捉嫌疑犯。
ARM是微處理器行業(yè)的一家知名企業(yè)，設計了大量高性能、廉價、耗能低 的RISC (精簡指令集)處理器、相關技術及軟件。技術具有性能高、成本低和 能耗省的特點，適用于多種領域，比如嵌入控制、消費/教育類多媒體、DSP(數(shù) 字信號處理器)和移動式應用等。

實用新型內(nèi)容
為解決這些傳統(tǒng)安防系統(tǒng)的缺點和不足，以及滿足人們對智能家居的需要， 本實用新型旨在提供一種基于ARM的智能家居安防監(jiān)控報警系統(tǒng)，利用嵌入 式系統(tǒng)的最新發(fā)展成果，圖像處理技術、以太網(wǎng)網(wǎng)絡通信技術和GPRS在遠程 無線通訊上以及信號在我國覆蓋面廣的優(yōu)勢，不僅實現(xiàn)了安防方面的報警迅速、 記錄證據(jù)和遠程監(jiān)控等功能，而且具有可靠性高、誤報警率低、成本低廉和減少損失的優(yōu)勢。而且還能對該系統(tǒng)進行軟硬件的升級和整合新的功能模塊，滿 足智能家居安防上未來發(fā)展的需要。
本實用新型所述基于ARM的智能家居安防監(jiān)控報警系統(tǒng)包括ARM主控 ?！姥搿z像頭、報警模塊、監(jiān)控機和安裝在待測點的探測器，所述探測器的信 號輸出端均接入ARM主控模塊的信號輸入端，ARM主控模塊與監(jiān)控機和攝 像機雙向連接；其中監(jiān)控機包括通過GPRS模塊與ARM主控模塊雙向連接的手 機終端和通過Internet網(wǎng)絡與ARM主控模塊雙向連接的計算機。
ARM主控模塊包括ARM控制器和與之連接的FLASH(閃存)、SDRAM(同 步動態(tài)隨機存取存儲器)及相關外圍電路；其中ARM控制器采用三星公司的 S3C2410作為處理器；其中FLASH選用AM29LV160DB和28F128J3A; DRAM 選用2片HY57V561620構成容量為64MB高速動態(tài)隨機存儲器。所述報警模塊為 聲光報警器。
本實用新型所述基于ARM的智能家居安防監(jiān)控報警系統(tǒng)的工作原理詳細 描述如下各種安防探測器都采用有線或無線方式與ARM控制器相連，當探 測到有非法人員入侵、煤氣泄漏或發(fā)生火災等時，就會立即向ARM控制器發(fā)出 報警信號。ARM控制器就會判斷是何種和何處發(fā)生的報警，立即現(xiàn)場發(fā)出聲 光報警和進行緊急處理，通過控制攝像頭來捕捉視頻圖像，然后進行圖像處理 并將數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)傳給PC (個人計算機)機，同時把報警信息通過GPRS網(wǎng) 絡以短信或電話報警形式通知業(yè)主或小區(qū)物業(yè)管理值班人員。該系統(tǒng)還能使戶 主在外時通過以太網(wǎng)或GPRS網(wǎng)絡能隨時了解家里的情況，并能對系統(tǒng)進行設 防、撤防等設置以實現(xiàn)遠程監(jiān)控功能。
本實用新型所述基于ARM的智能家居安防監(jiān)控報警系統(tǒng)不僅有效地實現(xiàn) 了快速報警、遠程監(jiān)控功能，還提高了家庭安防報警的可靠性，達到了減少損失的目的。該系統(tǒng)還可以用在銀行、圖書館和博物館等需要安防和遠程監(jiān)控的地方。


圖1是本實用新型所述基于ARM的智能家居安防監(jiān)控報警系統(tǒng)的結構圖； 圖2是所述基于ARM的智能家居安防監(jiān)控報警系統(tǒng)的工作流程圖； 圖3是ARM主控模塊及存儲器的電路原理圖。 圖4是圖像采集壓縮處理模塊原理圖。 圖5是GPRS模塊原理圖。
具體實施方式

如圖1所示，實施例提供一種基于ARM的智能家居安防監(jiān)控報警系統(tǒng)，包 括安裝在待測點的探測器、ARM主控模塊、攝像頭、報警模塊和監(jiān)控機，所 述探測器的信號輸出端均接入ARM主控模塊的信號輸入端，ARM主控模塊 與監(jiān)控機和攝像機雙向連接；其中監(jiān)控機包括通過GPRS模塊與ARM主控模塊 雙向連接的手機終端和通過Intemet網(wǎng)絡與ARM主控模塊雙向連接的計算機。
本實施例中探測器包括采集門信號的門磁探測器、采集窗開合信號的窗磁探 測器、紅外探測器、煤氣探測器和煙感探測器。ARM主控模塊由ARM控制 器及與其連接的FLASH、 SDRAM及相關外圍電路組成。系統(tǒng)中ARM控制器 的主要作用是對報警輸入輸出1/0 (輸入/輸出)口和其它部分進行控制，同 時實現(xiàn)接受和傳輸視頻數(shù)據(jù)、以太網(wǎng)通信和GPRS網(wǎng)絡通信等功能，因此要選用 具有較多的通用1/0 口和外圍資源豐富便于構建外圍電路的芯片。本實施例 選用三星公司的S3C2410作為系統(tǒng)的處理器。FLASH選用AM29LV160DB和 28F128J3A，分別存放bootloader(程序載入器)引導代碼和系統(tǒng)源程序。SDRAM 選用2片HY57V561620構成容量為64 MB高速動態(tài)隨機存儲器。S3C2410是基于ARM9T的SOC (片上系統(tǒng))芯片，低功耗、高性能，非常適合嵌入式產(chǎn)品的 開發(fā)口 。具有LCD控制器、3通道UART、 4通道DMA (直接內(nèi)存存取)、IIC (Iner and Inter Chip )禾口SPI(Serial Peripheral Interface)總線接口 、 117個通用I / O 口 、 2 個USB(通用串行總線)主機接口和1個USB設備接口等資源?；赟3C2410的這 些資源，滿足整個系統(tǒng)對ARM控制器的要求。
ARM主控模塊內(nèi)設置有圖像處理模塊，其由圖像采集芯片、圖像壓縮芯片 及相關外圍電路組成。系統(tǒng)采用專用采集和壓縮芯片組成的硬件電路來實現(xiàn)圖 像處理的功能，不采用軟件方式來實現(xiàn)，是為了保證安防報警系統(tǒng)的實時性， 減輕ARM控制器的負擔以便于以太網(wǎng)傳輸圖像和GPRS遠程通信，并能獲得較 好的數(shù)字壓縮圖像。系統(tǒng)使用的所有探測器和報警設備，都是通過GPIO (通用 輸入輸出)與ARM控制器相連來完成報警輸入輸出的功能。然而這些輸入輸出 信號都有很強的電流，對系統(tǒng)的干擾較大，因此采用TLP521光電隔離芯片和繼 電器對報警輸入輸出信號分別進行隔離，從而把外部信號對系統(tǒng)的影響降到最 低。
GPRS網(wǎng)絡通過西門子公司的MC35i GPRSMODEM型GPRS模塊實現(xiàn)。該系 統(tǒng)采用高性價比的MC35i以加快開發(fā)速度和降低開發(fā)成本。MC35i集成了完整 的射頻電路和GPRS基帶處理器，提供了完整的GSM和GPRS的無線接口，支持 EGSMgOO / GSM1800雙頻、GRPS Class 8 / Class B和GSM phase2 / 2+，采用 TCP/IP網(wǎng)絡協(xié)議進行通信，通過RS232串口與控制器相連，并使用AT命令對 其控制。S3C2410控制器通過UART控制MC35i，通過GPRS網(wǎng)絡用短信或撥打
電話的方式與用戶手機進行通訊來實現(xiàn)報警和遠程監(jiān)控。
所述基于ARM的智能家居安防監(jiān)控報警系統(tǒng)的軟件主要包括bootloader、操
作系統(tǒng)、文件系統(tǒng)和用戶應用程序4部分。bootloader采用VIVI，主要用于初始化處理器和硬件設備、下載系統(tǒng)映像和初始化操作系統(tǒng)并準備執(zhí)行。操作系統(tǒng)
采用網(wǎng)絡功能強和移植性好的Linux2.4內(nèi)核，具有強大的進程、中斷、內(nèi)存和 設備管理，支持各種文件系統(tǒng)，內(nèi)置完整的TCP/IP協(xié)議和該系統(tǒng)所需要的各 種設備的驅(qū)動程序等，用來管理各種應用軟件以實現(xiàn)系統(tǒng)的實時性和多任務。 文件系統(tǒng)采用EXT3文件系統(tǒng)，將系統(tǒng)中的所有文件和和目錄以樹形結構形成總 的目錄層次結構，以便于系統(tǒng)管理文件和設備等。用戶應用程序由一系列用來 完成相應功能的函數(shù)組成，主要包括報警監(jiān)控程序、圖像采集壓縮程序、GPRS 通信程序和以太網(wǎng)通訊程序等構成。因此要對系統(tǒng)的各個設備編寫驅(qū)動程序和 相應的用戶應用程序，以實現(xiàn)系統(tǒng)所要求的各種功能。由于本系統(tǒng)中以太網(wǎng)主 要是將由圖像壓縮芯片完成的壓縮圖像以數(shù)據(jù)包的形式傳輸?shù)揭蕴W(wǎng)，該部分 核心是傳輸圖像。以太網(wǎng)的驅(qū)動程序主要是初始化芯片、輸出/接收數(shù)據(jù)包和 控制接口給高層網(wǎng)絡協(xié)議使用。以太網(wǎng)的通訊程序主要是使處理器接受來自圖 像壓縮芯片的數(shù)據(jù)和控制以太網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭蕴W(wǎng)，同時處理來自以太網(wǎng)的 信息。
權利要求1、一種基于ARM的智能家居安防監(jiān)控報警系統(tǒng)，其特征是包括ARM主控模塊、與ARM主控模塊連接的攝像頭、報警模塊、監(jiān)控機和安裝在待測點的探測器，所述探測器的信號輸出端接入ARM主控模塊的信號輸入端，ARM主控模塊與監(jiān)控機和攝像機雙向連接；其中監(jiān)控機包括通過GPRS模塊與ARM主控模塊雙向連接的手機終端和通過Internet網(wǎng)絡與ARM主控模塊雙向連接的計算機。
2、 根據(jù)權利要求1所述基于ARM的智能家居安防監(jiān)控報警系統(tǒng)，其特征是， 所述ARM主控模塊包括ARM控制器和與之連接的FLASH禾t!SDRAM;其中 ARM控制器采用三星公司的S3C2410芯片；其中FLASH選用AM29LV160DB 和28F128J3A; DRAM選用2片HY57V561620構成容量為64 MB高速動態(tài)隨機存儲器。
3、 根據(jù)權利要求1或2所述基于ARM的智能家居安防監(jiān)控報警系統(tǒng)，其特 征是，所述GPRS模塊采用西門子公司的MC35i GPRSMODEM。
4、 根據(jù)權利要求1或2所述基于ARM的智能家居安防監(jiān)控報警系統(tǒng)，其特 征是，所述報警模塊為聲光報警器。
5、 根據(jù)權利要求1或2所述基于ARM的智能家居安防監(jiān)控報警系統(tǒng)，其特 征是，所述探測器包括設置于室內(nèi)的門磁探測器、窗磁探測器、紅外探測器、 煤氣探測器和煙感探測器。專利摘要本實用新型提供了一種基于ARM的智能家居安防監(jiān)控報警系統(tǒng)，包括ARM主控模塊、與之連接的攝像頭、報警模塊、監(jiān)控機和安裝在待測點的探測器，所述探測器的信號輸出端均接入ARM主控模塊的信號輸入端，ARM主控模塊與監(jiān)控機和攝像機雙向連接；其中監(jiān)控機包括通過GPRS模塊與ARM主控模塊雙向連接的手機終端和通過Internet網(wǎng)絡與ARM主控模塊雙向連接的計算機。所述基于ARM的智能家居安防監(jiān)控報警系統(tǒng)不僅實現(xiàn)了安防方面的報警迅速、記錄證據(jù)和遠程監(jiān)控等功能，而且具有可靠性高、誤報警率低、成本低廉和減少損失的優(yōu)勢。
文檔編號G08B25/00GK201417498SQ20092006518
公開日2010年3月3日 申請日期2009年4月29日 優(yōu)先權日2009年4月29日
發(fā)明者戴瑜興, 林 朱, 強 李, 江曉峰, 陳好書 申請人:湖南省第四工程有限公司