家庭监控：防盗报警系统在无线网技术中的应用

      近年来，随着生活水平的提高，家庭住宅面积不断扩大，居住环境越来越好，人们的居住质量有了明显的改善。同时，科技的日新月异带动了电子类产品的快速发展，尤其是家用电子类产品已经成为人们生活必不可少的一部分。为家庭和小区用户提供安防保障的家庭防盗报警系统也已走近人们的家庭。

      利用单片机控制技术、无线传感器网络技术和GSM移动通信技术，实现一种具有联网功能的智能防盗系统。该系统采用GSM移动通信技术，可以使小区安防人员和用户及时收到报警信息，在第一时间赶赴现场，从而使用户损失降到最低。采用无线数据传输方式，可以轻松组网。报警网络可大可小，小到家庭独立使用、小区组网，大到地区组网。采用无线数据传输方式，不需要重新布线，可随意放置监视探头，非常适合小区及家庭使用。

      智能防盗报警系统主要由4部分组成：无线防盗报警探头、家庭主机、小区主机、地区主机。

      无线防盗报警探头一般安装在用户住宅的窗户上，其外形小巧美观，可以直接贴在窗户上。防盗报警探头通过对振动和红外热源的双重探测原理，确认盗贼的入侵。当发现警情后立即启动自身声光报警，震慑入侵者，同时通过无线数据传输方式将报警信息传送给家庭报警主机。家庭报警主机立即将报警信息通过短信的方式发送到用户手机、小区或地区的报警主机，同时可启动大功率的室内声光报警装置，阻止进一步的侵犯行为。

      在自然界，任何高于绝对温度(-273K)的物体都将产生红外光谱，不同温度的物体释放的红外波长是不一样的，红外波长与温度相关，而且辐射能量的大小与物体表面温度有关。人体都有恒定的体温，一般在37℃左右，会发出10mm左右特定波长的红外线，被动式红外探头就是靠探测人体发射的红外线而进行工作的。被动红外探头的传感器包含2个串联的热释电元件，2个电极化方向正好相反，环境背景辐射对2个热释电元件几乎具有相同的作用，使其产生释电效应相互抵消，此时探测器无信号输出。红外线通过菲涅耳滤光片增强后聚集到热释电元件，这种元件在接收到人体红外辐射变化时就会失去电荷平衡，向外释放电荷，经检测处理后就能产生报警信号。

      家庭主机对微处理器的要求稍高，微处理器同时连接无线收发模块和GSM模块，并有上位机通信接口。本方案选用ATmegal28微处理器，ATmegal28有2个串口，还有SPI接口，可以满足上述功能要求。另外，还具有丰富的I／O口资源，可以用来驱动声光报警和继电器的动作。ATmegal28内置4KB的EEPROM，可擦写100000次。因为家庭主机需要管理无线防盗报警探头的位置信息及ID，存储报警用户的报警电话、报警短信内容、报警次数等，所以4KB的EEPROM可以很好地解决这个问题。当微处理器从无线收发模块接收到报警信息后，需要对数据进行分析，查找已激活的无线传感器列表，找到与ID号相对应的传感器，读出其具体位置信息，将位置信息插入到已预置的报警短信后，按照报警用户列表依次通过GSM模块发送给报警用户。

      地区主机的管理范围涉及整个地区，可能包含地区内的若干个小区，用户更加庞大，适合于地区的公安部门安装，可以有效协助管理地区治安。地区主机的硬件结构与小区主机的硬件结构相同，但上位机软件功能更加强大，拥有更强的数据库管理功能和地图定位系统。由于地区主机管理范围的逐渐扩大，报警方式有可能并行发生，所以最直观的呈现方式就是当有报警发生时能够在地图中直接显示其确切位置。所以地区主机具有良好的地图数据信息，可根据报警信息的地址内容，查询地理信息数据，将与报警信息对应的地理位置直接显示在地图上。如果能配合警力GPS定位系统，可使警方更快到达事发现场，将用户损失降到最低。

      现场调试证明无线防盗报警探头的报警响应及时且准确无误，其自身的声光报警动作能够对盗贼起到震慑作用。家庭主机可以及时接收报警信号，驱动更大的声光报警，同时户主、其他报警用户、小区主机和地区主机能够快速收到包含精确报警位置的报警短信，有效指导小区和地区的安防人员快速到达事发现场。这套系统可以有效防止盗贼入侵，满足不同家庭用户的安防需求，还可以协助地区管理治安，有很好的应用效果。