智能小區(qū)、數(shù)字我們的報(bào)警系統(tǒng)

．依托移動(dòng)通信sms隨著我國城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，一系列智能控制體系與成千上萬的家庭生活有關(guān)。這是每個(gè)家庭考慮的主要問題。近年來,移動(dòng)通信發(fā)展如火如荼,從模擬的AMPS網(wǎng)到數(shù)字蜂窩GSM網(wǎng),到CDMA移動(dòng)通信網(wǎng),現(xiàn)在日本一些國家又提出了第四代移動(dòng)通信網(wǎng)(即4G)的概念,并開始開發(fā)和研制。目前,隨著手機(jī)性能增強(qiáng)、價(jià)格下降、通信費(fèi)用降低,移動(dòng)通信用戶比較普及,如依托移動(dòng)通信網(wǎng)的SMS(短消息業(yè)務(wù))建設(shè)智能監(jiān)控防盜報(bào)警系統(tǒng)將有很大的發(fā)展?jié)摿蛯?shí)用價(jià)值。SMS(短消息業(yè)務(wù))是GSM網(wǎng)的一項(xiàng)增值業(yè)務(wù),他通過控制信道傳輸數(shù)據(jù),支持點(diǎn)到點(diǎn)消息業(yè)務(wù)及消息廣播業(yè)務(wù)等多種方式。通過SMS傳輸數(shù)據(jù)具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)信道建立時(shí)間短,數(shù)據(jù)傳輸速率快;(2)不占用話音信道,通話時(shí)不影響數(shù)據(jù)傳輸;(3)由于不占用話音通道,通信費(fèi)用低廉;(4)通過短消息廣播業(yè)務(wù),可提供點(diǎn)對多點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳送;(5)系統(tǒng)擴(kuò)容方便。另一方面,SMS還受信息長度的限制,點(diǎn)點(diǎn)信息長度為140B,消息廣播業(yè)務(wù)信息長度為82B,這就決定了傳輸?shù)臄?shù)據(jù)不能太長。依托移動(dòng)通信網(wǎng)的SMS(短消息業(yè)務(wù))建設(shè)智能監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)由于發(fā)送到用戶手機(jī)或監(jiān)控中心的是警情信息,內(nèi)容較少,因此在充分利用SMS傳輸數(shù)據(jù)優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上SMS傳輸信息長度也完全能滿足要求。使用GSM網(wǎng)建設(shè)智能防盜報(bào)警系統(tǒng),以其特有的防火、防潮、防化學(xué)物質(zhì)腐蝕、防剪、防破壞,無需布線、工程簡單、費(fèi)用低廉、易于管理、易維護(hù)和移動(dòng)性好成為理想的智能防盜報(bào)警系統(tǒng)。一、sm手機(jī)的工作原理本系統(tǒng)由室內(nèi)終端設(shè)備、GSM網(wǎng)、短消息服務(wù)中心、用戶手機(jī)組成,系統(tǒng)組成框圖如圖1。其中室內(nèi)終端設(shè)備由警情采集系統(tǒng)、單片機(jī)控制系統(tǒng)和GSM手機(jī)組成,系統(tǒng)框圖如圖2。在圖2中,警情采集單元使用無線人體探測器檢測人體侵入信號。警情采集單元檢測到的信號經(jīng)編碼解碼后送入單片機(jī)控制系統(tǒng),在單片機(jī)控制系統(tǒng)中對采集到的信號進(jìn)行分析處理。若有警情,單片機(jī)控制射頻發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送包含警情和用戶手機(jī)號碼的短消息到短消息中心。在圖1中,室內(nèi)終端向用戶手機(jī)發(fā)送的短消息經(jīng)GSM網(wǎng)發(fā)送到短消息服務(wù)中心,短消息服務(wù)中心進(jìn)行翻譯處理后及時(shí)將警情發(fā)送到用戶手機(jī)。二、硬件設(shè)計(jì)1、編碼解碼芯片pt6262警情采集采用無線方式,由加裝有菲涅爾的熱釋電傳感器(探測距離可超過10m)、編碼芯片PT2262構(gòu)成的編碼發(fā)射模塊和解碼芯片PT2272構(gòu)成的接收解碼模塊及相關(guān)電路完成,如圖2、3。其中,編碼發(fā)射模塊主要由PT2262編碼IC和高頻調(diào)制、功率放大電路組成。接收解調(diào)模塊由超外差接收器和解調(diào)器組成。為了降低外界干擾而產(chǎn)生的誤碼率,本系統(tǒng)對這部分采用多次采樣并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)判決的方式。因?yàn)楫?dāng)人體入侵時(shí),正常情況下系統(tǒng)應(yīng)探測到連續(xù)的信號,而對于隨機(jī)高尖脈沖干擾來說其狀態(tài)是斷續(xù)的。所以本系統(tǒng)假定,當(dāng)采樣電路熱釋電紅外傳感器測得監(jiān)控區(qū)域有人入侵時(shí),比較器輸出一高電平倒相后送編碼芯片PT2262的使能端(14腳),使其有效,在編碼輸出腳(17)輸出幾千赫串行的編碼信號,再經(jīng)過315MHz的高頻調(diào)制和功率放大發(fā)射輸出;反之,則編碼發(fā)射模塊不工作。當(dāng)有探測器報(bào)警時(shí),315MHz高頻報(bào)警信號經(jīng)超外差接收器放大、解調(diào)器解調(diào),還原為幾千赫串行的編碼信號從PT2272的14腳輸入,經(jīng)解碼后PT2272的17腳輸出的解碼有效高電平信號和PT2272的10、11、12、13腳輸出四位的數(shù)據(jù)信號都送P1口,當(dāng)P1口接到解碼有效高電平信號時(shí)取b=1;反之,b=0。若采樣N次,則。由于b只能取“0”、“1”值,故X的值只能取“0”、“1”及0和1之間的值。在“0”和之間取一判決限制a(通常取1/2<a<1)。當(dāng)X>a時(shí)判斷為“入侵”,否則視為“無入侵”。門限值a及N的具體取值通過調(diào)試實(shí)驗(yàn)確定。再利用P1口接收的四位數(shù)據(jù)信號區(qū)分盜賊在室內(nèi)的位置。要組成一個(gè)無線報(bào)警網(wǎng)最重要的是要正確設(shè)置各個(gè)無線探頭和主機(jī)編解碼芯片的地址碼和數(shù)據(jù)碼,這里編碼解碼芯片使用PT2262/PT2272。PT2262/PT2272的第1～8腳是芯片的地址碼設(shè)置腳,地址碼有三個(gè)狀態(tài):懸空、接高電平、接低電平,地址碼就好比是一張身份識(shí)別的證書,只有發(fā)射端和接收端的地址碼設(shè)置成完全相同,才能互相確認(rèn)通過。所以在同一個(gè)無線報(bào)警網(wǎng)中,地址碼必須相同,如果在同一個(gè)環(huán)境中有幾個(gè)無線報(bào)警網(wǎng)時(shí),只要地址碼能互相區(qū)分就不會(huì)互相干擾。PT2262/PT2272的第10～14腳是數(shù)據(jù)碼設(shè)置端,數(shù)據(jù)端可以是高電平1或者是低電平0,一共有4個(gè)通道,所以從0000～1111一共有16個(gè)。數(shù)據(jù)碼在無線報(bào)警網(wǎng)中主要的作用是區(qū)別不同的無線探頭,最多可以區(qū)分16個(gè),有些主機(jī)出于成本和實(shí)用性的考慮,只用了其中的8個(gè),表示8路報(bào)警通道。2、信號采集模塊單片機(jī)系統(tǒng)和接口電路框圖如圖4。單片機(jī)通過系統(tǒng)擴(kuò)展配置了存儲(chǔ)器、液晶顯示器和鍵盤,通過鍵盤可控制系統(tǒng)工作與設(shè)置和運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)工作于設(shè)置狀態(tài)時(shí),用戶可根據(jù)顯示器的提示輸入GSM服務(wù)網(wǎng)的識(shí)別碼、短消息特服號碼、接收短消息的用戶手機(jī)號碼和警情采集模塊種類和個(gè)數(shù)等。當(dāng)工作于運(yùn)行狀態(tài)時(shí),無線人體探測器檢測到的信號經(jīng)編碼解碼后送入單片機(jī)控制系統(tǒng),在單片機(jī)控制系統(tǒng)中對采集到的信號進(jìn)行分析處理。若有警情,單片機(jī)按通信協(xié)議經(jīng)雙向的總線接口輸出包含相應(yīng)警情的數(shù)據(jù)信息到調(diào)制解調(diào)器,調(diào)制解調(diào)器對信號進(jìn)行調(diào)制、加密、交織以及D/A轉(zhuǎn)換和濾波后,輸出TXIP、TXIN、TXQP、TXQN4路模擬基帶信號。這4路基帶信號經(jīng)I、Q濾波后進(jìn)行正交調(diào)制,經(jīng)過調(diào)制后得到的發(fā)射中頻信號在轉(zhuǎn)換器中對890～915MHz的發(fā)射載波進(jìn)行調(diào)制,形成攜帶警情的短消息發(fā)射信號,此信號經(jīng)放大后通過天線發(fā)射出去。三、軟件方案的設(shè)計(jì)1、短消息報(bào)警系統(tǒng)單片機(jī)控制射頻發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送按通信協(xié)議規(guī)定包含用戶手機(jī)號(可多個(gè))和報(bào)警信息的信號,通過GSM通信網(wǎng)發(fā)送到短消息中心,短消息中心根據(jù)接受信號按原約定設(shè)置通過計(jì)算機(jī)翻譯確定警情和警情地點(diǎn),并向用戶發(fā)送短消息報(bào)警,也可同時(shí)向監(jiān)控、公安等部門報(bào)警。本系統(tǒng)采用的協(xié)議包含下列內(nèi)容(見表一):移動(dòng)網(wǎng)號也就是GSM服務(wù)網(wǎng)的識(shí)別碼,標(biāo)識(shí)碼是用作與短消息中心握手的信號,短消息特服號碼是網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商為該項(xiàng)服務(wù)專門設(shè)置的號碼,移動(dòng)用戶識(shí)別碼主要信息也就是用戶的手機(jī)號碼,應(yīng)答信號用于區(qū)分接受的數(shù)據(jù)塊是報(bào)警信息、還是設(shè)禁解禁信號,數(shù)據(jù)快是具體的警情、設(shè)禁命令和解禁命令,校驗(yàn)碼用于保證收發(fā)數(shù)據(jù)的正確性。2、用戶端程序通信程序用戶終端設(shè)備通信程序如圖5。3、短期信息中心的通信程序短消息中心在該系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)的功能主要通過軟件實(shí)現(xiàn),該功能是其各種功能的一部分,不需要單獨(dú)編寫程序。四、及時(shí)、迅速、及時(shí)報(bào)警該系統(tǒng)是建立在最可靠、最成熟的GSM移動(dòng)網(wǎng)絡(luò),該系統(tǒng)充分利用GSM移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的資源,盡可能減少用戶室內(nèi)終端的投入,采用最直觀的中文短消息形式,直接把多個(gè)報(bào)警地點(diǎn)的情況反映到您的手機(jī)屏幕上,從而實(shí)現(xiàn)迅速、快捷、及時(shí)報(bào)警。因此,對系統(tǒng)的設(shè)置和控制應(yīng)根據(jù)需要在用戶終端和運(yùn)營商的短消息服務(wù)中心分別進(jìn)行。在用戶終端要設(shè)置使用的GSM服務(wù)網(wǎng)、短消息特服號碼、用戶手機(jī)號碼、警情采集模塊種類和個(gè)數(shù)等。在短消息中心應(yīng)使用特服號碼支持該項(xiàng)業(yè)務(wù),用戶開通該項(xiàng)業(yè)務(wù)后,短消息中心根據(jù)用戶要求進(jìn)行相應(yīng)系統(tǒng)設(shè)置。用戶可以使用手機(jī)向短消息中心的特服號碼發(fā)送短消息進(jìn)行設(shè)禁和解禁,設(shè)禁和解禁也就是按用戶命令對包含用戶手機(jī)號碼信息和報(bào)警信號進(jìn)行識(shí)別并對相應(yīng)的用戶終端作出響應(yīng)和不響應(yīng)的設(shè)置處理。五、中文短消息式應(yīng)用GSM通信網(wǎng)的智能防盜報(bào)警系統(tǒng)不再依賴有線傳輸網(wǎng)執(zhí)行報(bào)警,而是借助最可靠