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1、泉州师范学院学年论论文题目一一种基于于GSMM的家庭庭安全防防盗报警警系统理工学 院 通通信工程程 专专 业业 006 级级学生姓名名 曾曾小芬 学 号 006033070057 指导教师师 柯柯跃前 职 称 高级工工程师 完成日期期 20009年88月 教务处制制目录摘要3引言41.系统统的总体体结构442.GSSM介绍绍52.1SMSS的概念念及特点点62.2SMSS的开发发63.系统统功能实实现731感应器器的设计计732感应器器控制器器的设计计733防盗器器的设计计834报警验验证设计计835语音报报警设计计836留言功功能设计计937智能插插座设计计938短信报报警设计计939电子钥
2、钥匙设计计93100软件件设计993111GSSM短短信报警警的实现现93122GSMM终端硬硬件设计计104.系统统特点和和优势1105.结结语100致谢:111参考文献献:111一种基于于GSMM的家庭庭安全防防盗报警警系统理工学院院通信工工程专业业060030770577曾小芬芬指导教师师柯跃跃前高级工工程师摘要介绍了了一种基基于GSSM的家家庭安全全防盗报报警系统统,详细细介绍了了系统组组成结构构和软硬硬件设计计。该系系统采用用GSMM短信息息模块来来发送接接收短消消息,从从而实现现对居家家安全的监控,使使人们远远在千里里也能够够对家里里的情况况了如指指掌。该系统统从家庭庭用户住住宅出
3、发发,将传传统的红红外线报报警系统统、火灾灾自动报报警系统统等多种种警报系系统进行行改装、整整合,通通过计算算机进行行智能化化控制形形成了一一个多功功能、全全方位的的家庭式式报警系系统,为为家庭用用户提供供可靠的的安全防防范服务务。本系统结结构简单单、安装装调试简简单、使使用方便便、安全全、可靠靠、使用用成本低低。关键词词GSMM;短信报报警;安全;感应器;报警警系统引言随着人们们生活水水平的提提高,其其生活质质量也在在不断提提高,社社区的安安全是人人们考虑虑的一个个重点,大大多现代代化的居居民小区区都安装装有社区区安全防防范系统统,但在在小区内内住户出出现贵重重物品被被人偷窃窃、紧急急病情得
4、得不到及及时求治治、家电电短路引引起火灾灾等现象象却屡见见不鲜,这这是为什什么呢?究其原原因是小小区的人人为管理理因素太太多和安安全防范范系统灵灵敏度不不高、效效率低、误误报率高高、监视视范围没没有针对对性、与与住户脱脱离了直直接联系系等缺陷陷所致。因因此,一一套高效效、快捷捷、安全全、方便便的警报报系统对对家庭用用户来说说显得非非常重要要。基于于GSMM的家庭庭安全防防盗报警警系统充充分利用用了GSSM网络络覆盖广广、可靠靠性高、不不受距离离限制等等优点,形形成了集集实时数数据采集集和远程程监控于于一体的的安全监监控系统统。可用于于家庭和和企事业业单位。既既能防盗盗、防灾灾又便于于公安部部门
5、取证证破案。是是维护治治安、保保护财产产和打击击盗窃犯犯罪的一一件利器器。1.系统统的总体体结构家庭报警警系统由由硬件和和软件两两大部分分组成,其其中硬件件部分由由各报警警感应器器、紧急呼呼叫按钮钮、感应应器控制制器、摄摄像头、麦麦克风、调调制解调调器、电电话线路路、宽带带网络线线路、电电子钥匙匙智能插插座、计计算机、固固定电话话、移动电电话等组组成。软软件部分分包括多多功能报报警系统统软件及及感应器器控制器器芯片中中的软件件模块。其其中报警警感应器器由市场场上常见见的报警警器进行行改装而而成,而而感应器器控制器器是自行行进行设设计并写写入汇编编代码而而成。对对用户而而言,需需提供的的硬件设设
6、备必须须有:摄摄像头、麦麦克风、调调制解调调器、电电话线、计计算机、固固定电话话、移动动电话。而而其它设设备和软软件统均均自行设设计。本本系统集集GSMM无线通通信技术术、计算算机控制制技术、实实时数据据采集技技术、远远程监控控于一体体,实现了了家居安安全防盗盗系统的的及时监监测功能能。其系系统总体体结构图图如图1所示示。图1系系统总体体结构图图手机模块块具有两两大功能能,即MMMS(多多媒体短短信)功功能和GGPRSS无线上上网功能能。MMMS最为为吸引人人之处是是能传输输包括文文本、图图片、动动唾以及及视频等等在内的的数据信信息。GGPI(无线分分组业务务)能够够随时为为用户提提供透明明的
7、IPP通道,可可直接访访问Inntemmet中中的所有有站点和和资源;采用信信道复用用技术,实实现永远远在线。利利用GPPRS无无线接入入技术组组成无线线数据传传输系统统有很大大的应用用范围,如远程程监控、调调度、报报警、遥遥控等。本本文利用用GPRRS无线线接入和和GSMM短信技技术设计计一种安安全防盗盗报警系系统。系系统的主主要用途途为:防防盗报警警(远程程短信报报警);火灾、煤煤气泄漏漏报警(烟雾探探头、煤煤气泄漏漏探测器器);抢抢劫报警警(紧急急求救按按钮);家门非非法入侵侵报警(门磁控控感应器器)、门门窗非法法入侵报报警(玻玻璃破碎碎感应器器即震动动传感器器);阳阳台非法法入侵报报警
8、(红红外探头头);夜归照明明设警,锁锁门、解解警,开开门(遥遥控器控控制);断电报报警(带带备用电电池);拍照功功能(运运用摄像像头拍下下入侵者者照片,并并传送至至用户,用用于公安安取证);手机机遥控解解警,开开锁、手手机遥控控设警,锁锁门、手手机遥控控设置自自动人警警,无自自动人警警;声光光报警,吓吓退盗窃窃者。在使用中中,报警警信息可可以通过过MMSS发送至至用户手手机,或或者还可可以发送送至小区区监控中中心,在在外上班班、度假假的人们们可以授授权小区区管理人人员对其其房屋进进行安全全管理。报报警终端端与保安安中心采采用GPPRS传传输方式式,实现现永远在在线。2.GSSM介绍绍GSM(G
9、loobalsysttemforrmobbileecommmunnicaatioon)是一种种无线数数字蜂窝窝通信系系统网络络规范。它它定义了了建设该该网络及及提供服服务的各各种标准准,这些些标准有有欧洲电电信标准准化协会会(ETSSI)掌管。实实现中通通常使用用的频率率为900MHZZ,18800MMHZ,119000MHZZ。11其中中中国的的GSMM网实现现在900MHHz和118000MHZ频频率上,也也就是常常说的GGSM的的双频。我我国GSSM移动动通信网网具有提提供语音音业务、传传真、短短信等通通信业务务的能力力,其中中短信功功能因履履盖范围围广、投投入成本本低、可可靠性较较好等
10、优优点,适适合于设设计一些些无线应应用系统统和产品品,能满满足实时时性要求求不高的的小数据据业务的的需要。2.1SMSS的概念念及特点点SM是短短信息服服务(SShorrtMesssaeegeserviice)的简称称,是通通过手机机发送和和接收有有限长度度的文本本信息的的功能。文文本信息息是词语语,数字字和字母母的组合合,一条条短消息息可以包包含1660个英英文字母母(7一bitt编码)或70个非非拉丁字字母(116一bitt编码),如中中文汉字字或阿拉拉伯字等等Uniicodde编码码。SMMS属于于GSMM第一阶阶段(PPhassel)的标准准。但目目前SMMS已经经被集成成到了很很多网
11、络络标准中中,GSMM,CDDMA,TTDMAA,PHHS,PDCC等移动动网络都都支持SSMS,这这使SMMS成为为一项非非常普及及的移动动数据业业务。SMS具具有以下下几方面面的特点点:1)SMM采用的的是存储储一转发发模式,即即短消息息被发送送出去之之后,不不是直接接发送给给接收方方,而是是先存储储在短信信服务中中心(SShorrtMesssaggeserrvicceCennterr,SMMSC),然后后再由短短消息中中心将短短消息转转发到接接收方。如如果接收收方当时时关机或或不在服服务区内内,SMMSC就就会自动动保存该该短消息息,等到到接收方方在服务务区出现现的时候候再发送送给他。2
12、)SMMS对发发送信息息具有保保证的双双向服务务,与普普通的寻寻呼机制制不同。寻寻呼机的的发送方方不清楚楚消息是是否发送送成功,而而5路发送送方可以以在将短短消息发发送出去去之后得得到一条条确认通通知,返返回传递递成功或或失败的的信息,以以及不可可达的原原因。3)SMMS可以以与语音音,数据据,传真真等业务务一起进进行同步步传输。由由于SMMS是非非对称业业务,它它使用短短消息SSS7信信令信道道传输数数据分组组,所以以即使在在业务信信道处于于高峰期期的情况况下,也也照样可可以使用用短消息息顺利通通信,SSMS还还可以实实现全国国和国际际漫游。2.2SMSS的开发发GSM007.05及CSMM
13、07.07协协议中对对终端设设备跟移移动台之之间通信信作了规规定。MEstatusMEcontrdATcmdsresponsesTETAMEUSERAPPUCATIONGSNETWORKnetworkmessages图2GGSM协协议中TTE和MME的连连接GSM协协议中TTE和MME的连连接图22所示。ME(MMobiileEquiipmennt):是最低低层的通通信模块块,它负负责无线线的传输输。AT(TTerminnalAdPPatoor):是AT命令令的解释释器,使使整个MME的外外部接口口标准化化。ATT的接口口就是著著名的AAT命令令集,EETSII标准的的GSM077.07一50
14、00(ATTCommanddSetForrGSMMMobbileeEquuipmmentt)详细细描述了了AT命命令集的的规范.九十年年代初,AT命令仅被用于modem操作。由于没有控制移动电话文本消息的先例,因此开发了一种叫SMSBlockMode的协议,通过终端设备(TE)或电脑来完全控制SMS。几年后,主要的移动电话生产厂商诺基亚、爱立信、摩托罗拉和HP共同为GSM研制了一整套AT命令,其中包含对SMS的控制。AT命令在此基础上演化并被加入GSM07.05标准,以及之后的GSM07.07标准。TE(Temminaa1Equuipmennnt):是类类似计算算机的终终端,用用来控制制况ME
15、E.对SMMS的控制共共有三种种实现途途径:最初的BlockkModee;基于ATT命令的的TextModde;基于ATT命令的的Modde;到现在,FDU己取代BlockMode,后者逐渐淡出。TextMode和(Protoco1DescriptionUnit)Mode都是基于AT指令的。如果要阅读手机上的短消息,手机会为你迭择一种合适的编码。那么一个可以阅读SMS消息的应用要么使用文本模式,要么使用模式。如果使用文本模式,那么应用将被绑定(或受限)于一些预先设置的编码选择中,在某些情况下这是不够的。如果使用模式,那就可以使用任何编码方式。基本的PPDU命令是是AY+GMGR,AT+CCMG
16、LL,ATT+CMMGS。例例如读取取电话上上全部未未读过的的SMSS消息,最最简单的的办法是是用ATT+CMMGL=0;而用ATT+CMMGL=4则则可读取取全部SSMS消消息,无无论己读读过与否否。再如如AT+CMGFF=0用用于设置置PDUU模式AAT+CCMGS=0用于于检测MModeem是否否支持SSMS命命令。这这些ATT指令还还有很多多,详细细地说明明可见GGSM007.07协议议。而在在开发中中控制和和使用GGSM/GPRRS等无无线传输输模块进进行数据据交换就就是通过过这些AAT指令令的用法法。3.系统统功能实实现报警系统统的主要要功能是是实现防防盗、防防火等报报警。为为了更
17、好好地发挥挥计算机机软件操操作的灵灵活性,使使得整个个系统更更加高效效、可靠靠,辅助助功能也也不可少少,整个个系统所所涉及的的设计内内容如下下。31感应器器的设计计在传统报报警感应应器中加加装无线线遥控模模块,使使其触发发信号能能够通过过无线的的方式发发射到感感应器机机顶盒,如如对传统统红外线线感应器器的电路路进行改改装,添添加一个个用于汽汽车遥控控钥匙的的无线模模块。通通过红外外线感应应器及微微波感应应器的多多元组合合方式组组成防盗盗报警,通通过温度度感应器器、COO气体感感应器及及光电感感烟感应应器的多多元组合合方式组组成防火火报警系系统。另另外通过过可燃气气体感应应器的设设计实现现防煤气
18、气泄漏的的报警系系统,通通过紧急急呼叫按按钮的设设计来实实现防紧紧急病情情或突发发事件的的报警。32感应器器控制器器的设计计通过对一一块电路路感光板板进行显显影等系系列工序序,并汇编编代码写写入AT889C551芯片片制作成成一块智智能化电电路板,封封装在盒盒中,制制作成感感应器控控制器。感感应器控控制器是是一个连连接有各各感应器器及计算算机串口口的设备备,是整整个系统统设计的的主体,其其硬件部部分部分分和软件件部分均均是相互互独立的的,感应应器控制制器是所所有感应应器与计计算机沟沟通的桥桥梁,每每个感应应器所获获得的感感应信号号均被感感应器控控制器所所接收,再再由感应应器控制制器对各各感应信
19、信号进行行相应识识别和处处理,并并将处理理后的感感应信号号通过串串口送至至计算机机,由计计算机对对其采取取相应的的报警动动作。具具体实现现电路图图如图33所示。图3感感应器控控制器电电路图33防盗器器的设计计防盗器由由主控制制器、遥遥控发射射器、红红外探头头、照明明灯、摄摄像头、门门磁感应应器、烟烟雾传感感器、煤煤气探测测器、振振动传感感器、蜂蜂鸣器、报报警灯、直直流稳压压电源、备备用电池池等部件件组成。系系统结构构图如图图所示。系系统在警警戒状态态下。当单片片机检测测到各探探测器的的报警信信号后,单单片机将将控制GSM,GPPI手机机模块向向用户发发送相应应的报警警信号,并将将摄像头头拍摄下
20、下来的非非法入侵侵者的照照片存储储或传送送至用户户手机,同时时控制声声光报警警;遥控控接收单单元接收收到解警警命令后后,打开开家门和和照明灯灯;当外外部电源源被非法法剪断时时,系统统利用备备用电池池工作,并并发送断断电报警警;控制制指令带带密码保保护功能能,其控控制密码码和报警警号码存存储在非非易失存存储器EEPPROMM中。34报警验验证设计计通过报警警系统软软件对摄摄像头和和麦克风风等硬件件设备进进行相应应的设置置,在感感应信号号被触发发时自动动打开摄摄像头对对现场进进行拍摄摄。麦克克风对现现场进行行声音录录制,将将所拍摄摄的图片片和录制制的声音音文件通通过Inttemeet上传传到glP
21、服务务器,用用户在远远端登录录到FIIP服务务器查看看图片或或倾听声声音便能能够清楚楚地了解解现场所所发生的的事情。35语音报报警设计计当住宅用用户家中中有警情情出现时时,计算算机从各各感应器器取得经经识别后后的感应应信号后后,从软软件系统统中调出出相应的的语音文文件,将语语音信号号以比特特流的形形式发送送给调制制解调器器,调制制解调器器将数字字信号转转换为模模拟的语语音信号号发送到到公用电电话网,在在公用电电话网中中经各地地的电话话程控交交换机或或无线通通信交换换机将语语音报警警信号送送至用户户的办公公电话或或用户手手机中。36留言功功能设计计用户在对对系统进进行布防防时,整整个电话话线路虽
22、虽处于空空闲状态态,但由由于用户户不在家家,不方方便接听听,通过过留言功功能可告告知用户户有谁来来电或因因何事来来电。37智能插插座设计计在感应器器被触发发时,为为了更加加高效地地产生报报警,可可由软件件系统驱驱动智能能插座来来启动现现场报警警,如开开灯或音音响可以以吓走盗盗贼,开开电风扇扇或排气气扇来驱驱散被泄泄露的煤煤气。38短信报报警设计计报警系统统软件在在接收到到感应信信号时,对对其进行行相应的的识别,通通过事先先录入的的短信条条目将短短信发送送到住户户的手机机。短信信报警方方式有两两种,其其一是通通过互联联网上的的短信网网关来实实现,系系统自动登登录到短短信网关关并通过过网关上上传短
23、信信信息到到用户手手机;其其二是通通过连接接至计算算机串口口的短信信发送模模块将短短信信息息从SIMM卡发送送至用户户手机。39电子钥钥匙设计计通过电子子钥匙(普通通遥控器器)将无无线控制制信号发发送到感感应器控控制器,感感应器控控制器对对其进行行信号识识别,并并将其发发送给计计算机报报警软件件系统来来对系统统进行灵灵活地设设置,如如:添加加或修改改设备,系系统设防防或解防防等。3100软件设设计计算机是是整个系系统的核核心部件件,而软软件系统统是整个个系统的的灵魂。软软件系统统的设计计较为复复杂,可可实现的的设备管管理、电电话管理理、用户户管理等等管理功功能,将将计算机机网络、手手机通信信网
24、络、电电话网络络等有机机地结合合起来形形成一个个整体对对感应信信号产生生一系列列的报警警动作。通通过系统统软件使使得整个个系统变变得越来来越实用用,不但但能满足足家庭住住户安全全需求,而而且使用用户的操操作变迁迁更为灵灵活和方方便。所所采取的的警报动动作均靠靠它来完完成,它它必须包包括设防防和解防防设置、住住户电话话列表管管理、感感应器管管理、报报警语音音和短信信等功能能。使得得整个系系统能充充分地捕捕捉到所所需要的的信息。使使用Moddem进进行语音音报警,需需要了解解设备号号、设备备名称、设设备位嚣嚣、本次次报警所所使用的的语音文文件、要要拔入的的电话号号码、所所启用的的智能插插座等信信息
25、。3111GSMM短信报报警的实实现采用通常常的无线线GSMM发送接接收设备备就能实实现多媒媒体短消消息的传传送。实实现简单单,具有有通信成成本低、频频谱利用用率高、系系统容量量大、业业务种类类多、保保密性能能好、抗抗干扰能能力强、通通话质量量高、国国际自动动漫游等等优点。它它利用信信令信道道传输。不不用拨号号建立连连接,直直接把要要发的信信息加上上目的地地址发送送到短消消息服务务中心。由由短消息息服务中中心在发发给最终终的信宿宿。是目目前应用用最广泛泛的通信信方案。在相关的系统中往往使用手机模块来实现与短消息中心的联系。主要原因在于:使用手机模块利于系统集成。成本较低。而使用手机虽然也可以实
26、现相应功能但是需要外加数据线。成本相当高。但是要注意的是手机模块中使用UnicMe编码方式。所以首先必须国标码转换成UnicMe。3122GSMM终端硬硬件设计计在整个系系统中,GGSM终终端应具具备这两两个主要要功能:1)接接收并判判断分析析CPUU送至的的传感器器数据及及时送往往移动终终端;22)接受受移动终终端的查查询,向向其应CCPU送送至放的的传感器器信息。主要部件件为微处处理器及及GSMMModdem。正正常工作作中,微微处理器器,将接接收到的的温度传传感器采采集到的的温度编编制成短短信息,并并控制GGSMModdem连连接GSSM网络络,发送送该短信信。同时时,通过过GSMMMo
27、ddem正正确接收收移动终终端发来来的查询询或设置置报警范范围的短短信,并并给出正正确应答答。4.系统统特点和和优势在安全防防范领域域的报警警系统中中,其数数字化产产品相当当丰富,竞竞争相当当激烈,但但凭着技技术的创创新和对对安全防防范领域域的深刻刻理解,此此报警系系统有以以下几点点优势。1)功能能齐全,完完全能够够满足家家庭住户户的所有有安全需需求。通过红外外线感应应系统及及门磁感感应系统统来实施施防盗报报警;通通过烟雾雾感应器器来实施施火灾报报警系统统;通过过可燃气气体感应应器实施施煤气泄泄露报警警;通过过紧急呼呼叫按钮钮实施突突发事件件报警;通过智智能开关关对现场场采取紧紧急措施施进行相
28、相应的预预处理;通过摄摄像头和和麦克风风对现场场进行相相应的录录制和拍拍摄,为为现场留留下相应应的分析析数据;通过调调制解调调器为用用户实施施固定电电话留言言功能。2)设置置灵活,通通过软件件系统按按照用户户需求对对硬件进进行相应应的设置置。住户可根根据实际际情况任任意添加加或修改改多个报报警电话话,如办办公室固固定电话话、用户户手机、小小区值班班电话、派派出所值值班电话话以及火火警1119、匪匪警1110等。也也可根据据房间的的实际情情况任意意添置感感应器或或挪动感感应器的的位置来来达到准准确、高高效地触触发感应应信号。可可通过遥遥控器按按照住户户的生活活节奏来来对任意意感应器器进行设设防或
29、解解防,做做到操作作方便实实用。3)经济济实惠,通通过较为为简单的的配置就就能实现现功能强强大的报报警系统统。由于电脑脑的日渐渐普及,只只须添置置几个相相应的感感应器和和遥控器器就可实实施语音音报警,其其成本也也就是几几百元而而已,而而固定电电话、手手机等均均成为了了每个家家庭住户户的必备备通讯工工具,其其成本则则可忽略略不计。因因此,这这种低成成本的报报警系统统,对住住户来说说只需再再花费不不到20000元就就可完全全拥有这这一套报报警系统统(除了了电脑、电电话之外外),相相对其它它综合性性报警系系统来说说,住户户可节省省上万元元的成本本。4)准确确高效,通通过多功功能、全全方位的的报警措措
30、施能较较好地解解决误报报问题。通过多个个不同位位置的感感应器对对信号源源进行感感应来证证实感应应信号的的真伪,通通过多个个不同的的报警电电话和不不同报警警方式来来避免漏漏报问题题,通过过FTPP查看报报警现场场的拍摄摄信息或或通过报报警电话话倾听现现场录制制的语音音信息来来辨别现现场报警警的真假假。5.结结语短消息服服务作为为GSMM网络的的一种基基本业务务,已得得到越来来越多的的系统运运营商和和系统开开发商的的重视,基于于这种业业务的各各种应用用也正迅迅速发展展。本文文所介绍绍的短消消息系统统通过与与企业实实际信息息管理紧紧密结合合,解决决了过去去信息传传递过程程中存在在的诸多多问题,有有效
31、提高高了企业业信息的的及时性性、准确确性和利利用率。因因此,该短短消息报报警系统统以其先先进的技技术、崭新的的概念以以及稳定定的性能能已经获获得广大大用户的的接收和和认可,具有广阔应应用前景景和市场场空间。致谢:柯老师在在论文提提出到完完成的过过程中始始终给予予悉心的的指导和和教诲,使使我受益益匪浅。对对此,谨谨表示衷衷心的感感谢。参考文献献:1周学泳泳,石丹丹.短消消息(SMSS)与WAAP的开发发及应用用M.北京:电子工工业出版版社,22002,12.2鲁志康康.多媒体体报警及及监视系系统的设设计.计算机机工程与与设计.20000,21(4):36383胡继英英.安防自自动化在在智能住住宅中的的应用.房材与与应.220011,(2):15184张金泉泉.一种新新型民用用防火防防盗报警警器的研研制.燕山大大学学报报.2OOO0,24(1):71735张波,杨国华华.基于公公用GSSM网的的数据传传输系统统的设计计与应用用J.无锡商商业职业业技术学学院学报报,20005,9,5(4).6戴美泰泰,吴志志忠,邵邵世祥,等等GSSM移动动通信系系统优化化M北京京:人民民邮电出出版社。2200337张一哲哲,杨晓晓晴,李李晓娟基于公公众电话话网的住住宅远程程智能报报警和遥遥控系统统设计J低压压电器,220077(122):11417,33019
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