浅谈智能家居安防监控系统的设计及软件实现

浅谈智能家居安防监控系统的设计及软件实现

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摘要:本文主要针对智能家居安防监控系统的设计展开探讨,思考了智能家居安防监控系统的设计方法以及如何更好的开展设计工作,明确了智能家居安防监控系统的软件实现方式。

关键词:智能家居;安防监控系统;设计;实现

当前,智能家居安防监控系统越来越多,在应用过程中,要明确智能家居安防监控系统的设计要求,以及如何更好的开展设计工作,进一步总结其软件实现的方法。

1.简介智能家居安防监控系统

1.1智能家居的含义

智能家居,就是指利用一种家居智能化的系统,使用家居总线技术来连接家中的各种设备,通过连接后,也就是将所有的家具设备都集中在一起,之后再对这些集中起来的设备进行异地的控制、监视,以此来达到对主人指定的家居事物的管理。同时,在智能家居的安装中,需要注意的一个问题是,智能家居的装置需要与整个住宅的环境相协调,做到现代监控设备与住宅的和谐,不影响住宅原先的审美。

1.2智能家居安防监控系统

智能家居安防监控系统,集众多高科技技术于一身,如数据、通讯、图像以及计算机的实时系统集成等等,智能家居安防监控系统实现了网络化、数字化、智能化的住宅安全管理。智能家居安防监控系统,通常由四大子系统组成,分别为防盗报警系统,视频监控系统,火灾报警系统和煤气泄漏的报警系统。目前,家居安防系统,是由紧急求助按钮、红外探测器、烟感探头、红外护栏、气体泄漏探头、报警主机以及报警广播等等部分组成的。此外,有些家居安防系统还会连接到个人的计算机上,这是为了有效地监测险情,及时的感知入侵,并做出最快的防护措施。而还有少部分的住宅还安装了视频监控设备,如某些豪华的大型住宅。

2.智能家居安防监控系统的设计

2.1系统设计原理

智能家居中的安防设备系统设计原理主要为:客户端设计原理。在此基本上分为:基于安卓系统的平板电脑、基于微软系统的平板电脑、基于塞班系统的平板电脑作为客户端。

2.1.1客户端的基本流程

客户端通过基本页面进行登录,然后根据提示信息与摄像机进行连接,同时检测网络状况,对频道进行选择,然后同时可以实现多种线路的监控。

根据出入登记信息和家庭基本情况登记信息,对家庭中出现的人物,进行分析和判断,然后根据房间出现的基本信息,例如电器使用状况、长期房间使用情况、门窗完整状况等。若出现无法判断信息及时向客户发送信息以便进行确认。若判断信息无误,及时切换监控信息。

2.1.2内部程序的优化

根据图像处理的基本知识,对房屋的基本状况进行判断与分析。主要利用到以下几个方面:灰度值的变化、对背景图像的分析判断、图像处理、图像的差值发、图像的处理帧的所用时间、图像的中值滤波判断法、图像分割与整合等方法对图像进行判断。

2.1.3传感器反馈方式

可以通过阻值判断法、触摸指纹检测法、触发形成短路法、传感器开路(即传感器由于遭受外力陪切断)等一系列方式进行反馈。

2.2系统的平台结构及特点

智能家居在结构上一般遵循:对不同的房间、走廊进行不同地点的监控;对不明身份的陌生人进行系统提示;对相应的电器状况一起长时间的房间状况进行分析整合。每个结构对应的有其关键特点。

2.2.1正如大型酒店常见的监控设施布局一样,实时获取不同线路的信息提示,而且能很好的进行实时的线路切换,使其良好的对全部酒店的全方位进行监控;

2.2.2对进入的可疑人物进行分析判断,然后根据近期的房间的基本状况进行分析判断,并根据基本状况看是否进行报警还是仅仅提醒用户,在特殊位置进行标注,以提示管理人员;

2.2.3房间状况跟最近的基本状况进行对比,然后得出结果关闭不必要的设备,并提醒用户由于何种原因关闭设备。设备的基本状况根据家庭有无人员来调节家电的使用,通知用户进行处理;

2.2.4根据可疑人物的可疑程度进行实时跟踪,并运行跟踪程序,设置跟踪界面在醒目位置。

3.安防监控系统的关键技术及系统实现

3.1监控系统的关键技术

监控系统关键技术包括视频的传输方式、确定人物自动跟踪、网络传输的编码、信息的实时传输。

3.2视频的基本传输方式

首先视频传输过程中必须满足一些特性:首先必须根据网络的基本状况实时调整视频的分辨率,以适应网络的变化。其次,根据用户的基本需求,实施分配网络的变化所带来的分辨率变化。最后能够根据图像变化实现时间空间的自主变换。

3.3人物自动跟踪

首先建立人物的基本模型,然后根据模型判断时候是人物,然后锁定人物,再用于判断是否是不是可疑人物,再提示是否跟踪目标。再者根据关的基本成像信息,判断是否需要对目标进行定位,再根据相邻值的像素判断法,判断是否是人物,最后根据背景图像判断法,用于确认时候对影像数据进行跟踪。在此过程中容易造成以下误差,对于一些快速移动的任务,无法有效的对人物进行分析,从而造成不必要的麻烦,为了解决这种问题,需要及时的调整图像的分辨率从而应对这种问题的出现。再者可以根据,背景图像的实时更新,调整对图像的判断,在提高图像的分辨率的同时,必须提高网络的带宽,以满足提高分辨率所带来的不必要负担。

3.4系统的软件应用实现

在系统测试的同时,对室内的不同传感器的值进行浏览,以检测不同地点,相同实物对相同的传感器的值是否产生相同的影像,若不同,得出不同结论,并根据结论对事物进行分析判断,一般应用于不同的情况变化,根据相应的结论,给予用户不同的补救措施并根据补救措施得出相应的报告,进行归纳总结。

4.基于CC2530芯片的智能家居安防系统的硬件设计

硬件设计是搭建智能家居安防系统的基础,其主要目的是构建一个可行的、高效的无线互联传感器网络,包括协调器设计和终端传感器节点设计。PC机作为上位机起着家居网络的网关的作用,通过RS-232串口与单片机之间进行通信。

4.1基于CC2530芯片的节点设计

CC2530芯片是标准8051CPU芯片,有着低成本和优良的网络性能,其射频收发信号性能优良,与ZigBee进行组网是理想的网络解决方案。

4.2ZigBee节点的硬件设计

在房间里ZigBee节点的分布起着监测现场,负责数据的采集和处理等功能,处理器负责协调整个网络节点和数据处理,每个传感器将负责数据的采集和数据转换,ZigBee射频模块负责的无线通信,RS-232接口负责与PC机通信。

4.3协调器的硬件设计

CC2530和PC机连接:ZigBee协调器通过串口与PC机相连,负责传感器网络搭建、网络融合的建立,管理每个节点的数据。ZigBee协调器当使用串口进行数据交换时,需要和PC机进行电平转换,使用的是RS232收发器芯片,当发送数据时,通过RS232收发器芯片把PC串口电平转换为标准的TTL电平,然后通过CC2530进行发送,在接收数据时,CC2530在接收到数据信号之后,将TTL电平通过RS232转换为串口电平,然后发送给PC机。

5.结束语

综上所述,做好智能家居安防监控系统的设计工作一定要从现实出发,从需求出发,做好智能家居安防监控系统的设计方案,并积极提高智能家居安防监控系统的设计水平,本文总结了智能家居安防监控系统的设计的方法和实现方式,可供参考。

参考文献:

[1]吴大勇等,智能家居系统的设计与实现[J].现代家居技术,2016(21)91-99.

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