近年来，家居安全逐渐成为了现代人们关注的焦点，通过视频来提高安全性已经成为了当今人们日常生活和工作中普遍存在的现象……
摘要：近年来，家居安全逐渐成为了现代人们关注的焦点，通过视频来提高安全性已经成为了当今人们日常生活和工作中普遍存在的现象，因此，智能家居楼宇安防系统必将成为人们生活中的一部分。本文提出了一种基于ARM+ZigBee的智能家居楼宇安防系统，首先分析了该系统在智能家居中的作用，然后，重点分析了系统的设计及系统的硬件和软件设计，旨在为人们家居安防方面问题的解决提供帮助。
智能家居楼宇安防系统不仅能够为居民的生命财产安全提供保障，而且推动着社会的和谐和稳定。文章介绍的基于ARM+ZigBee职能家居楼宇安防系统主要是通过安装在前端的齐亚斯（上海）物联网科技有限公司生产的SmartThings品牌传感器借助ZigBee无线网络将采集到的信息传送至端，一旦有异常情况发生，端就会立即启动报警装置，将警情告知用户，从而实现对人们生命财产安全的。该系统的优势在于能够准确、快速地将传感器收集到的信息发送至端，节省了时间成本，扩大了范围。
在安防系统的首页就能直接看到用户个人信息设置，用户可以很方便的将个人信息输入其中，这样用户在回家时系统就可以根据存储的信息对用户进行辨认区分，从而很好的将不速之客拒之门外，在第一步的安防工作上实现了全胜。此外，系统中还可以设置类似于温湿度上限、火灾报警阈值等数据，便于用于及时发现家居中存在的风险，系统的节点会通过GPRS控制器向业主发送信息，帮助业主第一时间发现，及时处理避免后顾之忧。
不管是身处办公室，还是出差在千里之外，不管家中有没有进入，每个人都是实时家庭状况的心理。而智能家居楼宇安防系统就正好满足了人们的安全感，让家庭主妇可以随时了解厨房的粥有没有煮好，家里的狗粮还有没有剩余，屋里的水龙头有没有关紧等等这一切琐碎事都可以通过系统来完成，让用户不管在哪，什么时间都能很方便的了解家中状况，让家中的一切在你的眼中。
这一功能是智能家居安防系统的核心部分。家居住所的安全问题才是用户最为关心的问题，如果有进屋盗窃，并且此时西野花梨业主正好不在家或者是正处于半夜熟睡阶段，此时安防系统就会发出一系列的警报或者通过传感器网络将监测数据发送给用户客户端，提醒用户家中有盗贼侵入，便于用户及时作出报警决断，及时将绳之于法。如果事情已经发展到了最糟糕的情况，即盗贼已经得手正打算携款潜逃时，系统将会发挥另外一个功能，抓拍。系统通过头将盗贼的面相清晰存储，然后再通过ARM嵌入式开发板以及无线网络将信息发送到用户客户端，方便用户尽快将罪犯头像发给局，局及时立案进行。有了这一高科技系统，相信无论使用什么办法都难逃法律制裁。通过高科技以暴制暴，这是治理最明智的手段。
以ARM+ZigBee为基础的智能家居安防报警系统是由防盗报警子系统和ARM主控模块组成。其中防盗报警系统是由音箱、摄像头、执行器模块、前端传感器模块、ZigBee从模块组成，而主控模块是在ARM的基础上扩展了网卡模块、GPRS模块、LCD模块、主模块ZigBee以及音频接口。
系统经初始化后，ZigBee从模块先加入其主模块的网络来实现组网，然后再ZigBee主模块是否有数据进出，如果有就采集传感器状态检测其是否有异常状况，如果有异常将会有相应执行器动作，比如声光报警等，同时将采集到的状态发送给ZigBee主模块，主模块通过对接收到的信息分析来控制相应执行器动作，同时主模块还要监测ZigBee从模块和串口，若ZigBee从模块有数据传输则将数据发送到ARM的主控模块，若串口有数据传输则将其发送至ZigBee从模块。
ARM主控模块对ZigBee主模块发送的数据解析后，如果发现前端传感器存在异常则发出图像采集命令；图像采集系统将采集到的图像连同预存的数据信息通过GPRS模块传送到用户客户端，客户端随即将固定帧的视频存入帧缓冲区映射的内存中。用户在接收到信息后及时采取下一步行动，比如：可以发送命令到GPRS模块来进行下一步动作；也可以通过手机客户端登录浏览器，向ARM主控模块中的WEB服务器中的CGI程序发送控制命令，从中决定是否将内存中的视频进行压缩传至用户客户端，从而完成用户与ARM主控模块间的信息交换。
要实现的功能主要有：通过前端传感器，选用齐亚斯（上海）物联网科技有限公司生产的SmartThings品牌煤气器和烟感探测器、各种红感器以及门窗磁等设备采集信号，然后通过无线网络将信号传送给协调器，协调器再将信号发送给报警主机开始，如果察觉闲情，报警设备立即启动。整个系统的模块组成可以分为五个部分，分别是：传感器模块、信号采集与发送模块、接收模块以及数据显示模块和信息报警模块。其中前三项是进行数据采集与传输的，而后两项是对数据进行处理。
根据传感器的功能与布局可以将其分为三种：煤气检测、火情检测以及防盗监测装置。为了避免误报，在防盗方面选用多种传感器共同监测，即将热释电红感器、门磁窗传感器、振动传感器相组合，由他们共同判定是否有外人侵入；对于防火部分，通常选用烟雾与温度传感器相组合，如果检测有大量烟雾产生，并随着烟雾的增加室内温度逐步上升就会判定有火灾隐患；最后一种是煤气泄漏方面，选用一种可以检测空气中煤气含量的传感器MQ-6，如果检测数据超过设定阈值，则代表有煤气泄漏可能。
无线通信选用的是IT公司产的CC2430协议栈模块，这一模块满足ZigBee技术高频传输要求，适用于ZigBee无线网络的各个节点，可将其作为协调器、由器以及设备终端节点使用。中央处理器选用的是天嵌公司产的TQ2440开发板，主要利用其串口接收数据，然后将数据显示在屏幕上，若有险情报警装置立即启动。
整个系统软件的功能在于实现对设备的驱动。首先，ARM芯片主要对串口驱动进行编写，然后借助QT设计人机交互界面，通过将人机交互界面的应用函数与底层驱动相调用，从而完成通信功能的实现。其次，ZigBee无线网的通信是通过设立多个设备节点与一个网络协调器，然后在每个设备节点上安装所需要的传感器，比如煤气、烟雾、振动、温度等，其任务是采集数据信息，并借助无线网络将采集到的信息发送至网络协调器。
总而言之，借助于ARM和ZigBee技术为智能家居楼宇安防系统的构建提供了一种方便、可靠的解决方案。该系统的优势体现在性能优越、界面友善、功能灵活、低功率以及低成本等方面，为人们的生活提供有力的安全保障的同时，也推动了社会的和谐稳定发展，具有较高的实用价值和研究意义。
[1]郑娟，王建华.基于ARM的智能家居安防系统的设计与实现[J].电子设计工程，2014,22（5）：183-186.
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