周鳳輝 王維 任艷玲 宮婷婷 楊繼旭 王娟 白娜

摘 要 在科技飛速發(fā)展的當(dāng)今，物聯(lián)網(wǎng)也慢慢的走進(jìn)了人們的生活。人們也越來越依賴這種技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，也是“信息化”時(shí)代的重要發(fā)展階段。顧名思義，物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)。所以為了滿足社會的需求，設(shè)計(jì)了一款基于物聯(lián)網(wǎng)的移動式安防警報(bào)系統(tǒng)是一款基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及現(xiàn)代先進(jìn)的技術(shù)，用51單片機(jī)作為主控模塊進(jìn)行操作的安防警報(bào)設(shè)備。

【關(guān)鍵詞】AT89C51 傳感器模塊 GSM模塊

1 緒論

隨著21世紀(jì)的到來，電子信息、通信物聯(lián)等技術(shù)飛速發(fā)展。信息化時(shí)代全面來臨。原有的防火防盜設(shè)備已無法滿足人們對自我生命財(cái)產(chǎn)安全得以更人性化，更安全，更全方位的保障需求。因此，一款安全性能更高，智能化水平更強(qiáng)，人性化特點(diǎn)更突出，防范功能更全面的一套安防警報(bào)系統(tǒng)將會給我們帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益以及社會效益[1]。

2 主要研究內(nèi)容及其創(chuàng)新點(diǎn)

基于物聯(lián)網(wǎng)的移動式安防警報(bào)系統(tǒng)是一款基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，以嵌入式為控制器核心芯片的智能警報(bào)設(shè)備。利用溫度、濕度、煙霧等傳感器對環(huán)境信息采集，通過WLAN設(shè)計(jì)無線傳感器環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，再利用SPI、I2C、1-Wire等技術(shù)，通過GSM短消息功能發(fā)送移動終端通訊警報(bào)，并可通過手機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)查詢、視頻查看來掌握以及監(jiān)測[2]。是一款能通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)第一時(shí)間將檢測信息發(fā)送到移動終端的集防火防盜等多功能于一體的全方位移動式智能安防監(jiān)測警報(bào)設(shè)備。

其具有以下特點(diǎn)：

2.1 遠(yuǎn)程警報(bào)

本系統(tǒng)借助于GSM網(wǎng)絡(luò)的短消息業(yè)務(wù)和WLAN無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，為安防系統(tǒng)的建設(shè)提供了一種靈活、方便的無線解決方案。該系統(tǒng)具有良好的可擴(kuò)展性和實(shí)用價(jià)值，可以實(shí)現(xiàn)全方位的安全監(jiān)測與防護(hù)，而其最重要的一點(diǎn)在于，該系統(tǒng)能夠通過無線網(wǎng)絡(luò)可靠地與用戶通信，增強(qiáng)了系統(tǒng)的安全性與可靠性。

2.2 移動式

本系統(tǒng)相對于以往的固定式安防警報(bào)系統(tǒng)存在靈活性更強(qiáng)，機(jī)動性更高，監(jiān)測范圍更廣等優(yōu)點(diǎn)，在同距離范圍內(nèi)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)安防設(shè)備的數(shù)量監(jiān)測到更加廣闊的范圍。同時(shí)可以達(dá)到360度無盲區(qū)無死角監(jiān)測。

2.3 多功能

科技日益發(fā)展的今天，傳統(tǒng)的單一功能安防警報(bào)設(shè)備已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在人們對災(zāi)患防范的需求，本系統(tǒng)是一款集防火，防盜，溫濕度監(jiān)測于一身的全方位智能安防系統(tǒng)。他可以更全方位的保衛(wèi)您和您家人的生命健康及物質(zhì)財(cái)產(chǎn)安全[3]。

3 系統(tǒng)功能概述

基于物聯(lián)網(wǎng)的移動式安防警報(bào)系統(tǒng)是一款基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，以嵌入式為控制器核心芯片的智能警報(bào)設(shè)備。利用溫度、濕度、煙霧等傳感器對環(huán)境信息采集，通過WiFi設(shè)計(jì)無線傳感器環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，再利用SPI、I2C、1-Wire等技術(shù)，通過GSM短消息功能發(fā)送給手機(jī)監(jiān)控結(jié)果，并可通過手機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)查詢、視頻查看來掌握以及監(jiān)測。是一款能通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)第一時(shí)間將檢測信息發(fā)送到手機(jī)終端的集防火防盜等多功能于一體的全方位移動式智能安防監(jiān)測警報(bào)設(shè)備。功能框圖如圖1。

硬件系統(tǒng)組成：

系統(tǒng)一共由主控模塊、wifi模塊、溫濕度傳感器、紅外傳感器、GSM模塊等幾部分組成，主控模塊主要是用51來進(jìn)行控制的，作為核心在整個(gè)過程中擔(dān)當(dāng)主要地位，對于那些傳感器主要就是來檢測現(xiàn)場的實(shí)時(shí)情況，通過這些傳感器會采集到一些相關(guān)的數(shù)據(jù)，這些對現(xiàn)場的情況及時(shí)掌握，可以做出相應(yīng)的處理，

3.1 WiFi模塊

WiFi是一種可以將個(gè)人電腦、手持設(shè)備（如pad、手機(jī)）等終端以無線方式互相連接的技術(shù)，事實(shí)上它是一個(gè)高頻無線電信號。我們利用wifi技術(shù)來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的隨時(shí)監(jiān)控。

3.2 GSM模塊

GSM模塊，是將GSM射頻芯片、基帶處理芯片、存儲器、功放器件等集成在一塊線路板上，具有獨(dú)立的操作系統(tǒng)、GSM射頻處理、基帶處理并提供標(biāo)準(zhǔn)接口的功能模塊。舉個(gè)例子來說，GSM模塊加上鍵盤、顯示屏和電池，就是一部手機(jī)。具有發(fā)送SMS短信，語音通話，GPRS數(shù)據(jù)傳輸?shù)然贕SM網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的所有基本功能。我們其實(shí)在GSM模塊放一張卡，就可以進(jìn)行短信傳輸[4]。

4 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)設(shè)計(jì)利用溫度傳感器、濕度傳感器、火焰?zhèn)鞲衅?、紅外線傳感器、攝像頭等對環(huán)境信息進(jìn)行采集，通過串口、NRF24L01收發(fā)模塊將傳感器對現(xiàn)場環(huán)境采集相應(yīng)的信息傳到主控模塊接到響應(yīng)，通過GSM模塊把采集到的信息傳到主人的手機(jī)，可及時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測和視頻查看對現(xiàn)場結(jié)果進(jìn)行掌控。它是一款能通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)第一時(shí)間將監(jiān)測信息發(fā)送到手機(jī)終端集防火防盜于一身，360度無死角。

參考文獻(xiàn)

[1]吳運(yùn)昌.模擬集成電路原理及應(yīng)用[M].廣州：華南理工大學(xué)出版社，1995.

[2]王效華，張?jiān)伱?單片機(jī)原理及應(yīng)用[M].北京：北京交通大學(xué)出版社，2007.

[3]劉勇，杜德昌.數(shù)字電路[M].北京：電子工業(yè)出版社，2003.

[4]譚浩強(qiáng)。C語言設(shè)計(jì)程序（第二版）[M].北京：清華大學(xué)出版社，1999.

作者單位

哈爾濱石油學(xué)院 黑龍江省哈爾濱市 150040