李年攸

(三明學(xué)院信息工程學(xué)院，福建三明 365004)

基于OURS PXA270平臺(tái)的安防系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

李年攸

(三明學(xué)院信息工程學(xué)院，福建三明 365004)

構(gòu)建了基于OURS PXA270平臺(tái)的安防系統(tǒng).從搭建系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境著手，實(shí)現(xiàn)了客戶端對(duì)傳感器信息和視頻數(shù)據(jù)的采集與傳輸，讓用戶可以通過移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)傳感器和攝像頭的工作狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，并為用戶提供了聊天功能和輸入軟鍵盤，極大地方便了用戶.同時(shí)，服務(wù)端實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳感器狀態(tài)信息和視頻數(shù)據(jù)的接收、顯示、保存與查詢功能，真正做到了安全防范、遠(yuǎn)程監(jiān)控.

OURS PXA270；開發(fā)環(huán)境；報(bào)警信息；視頻數(shù)據(jù)；移動(dòng)通信

0 引 言

隨著生活水平的提高，人們對(duì)住宅小區(qū)及周邊環(huán)境的安全提出了越來越高的要求，在僅靠保安人員不間斷地巡邏等安防措施滿足不了人們的要求時(shí)，各式各樣的安防系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生.本研究構(gòu)建了基于OURS PXA270平臺(tái)的安防系統(tǒng)，該系統(tǒng)的主要功能包括險(xiǎn)情自動(dòng)感應(yīng)、自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)傳輸，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的遠(yuǎn)程監(jiān)控.

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

本安防系統(tǒng)由客戶端和服務(wù)端組成.客戶端運(yùn)行于住宅小區(qū)業(yè)主家中，負(fù)責(zé)采集現(xiàn)場(chǎng)傳感器的工作狀態(tài)信息和視頻數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)通過小區(qū)寬帶定時(shí)向服務(wù)端發(fā)送.如果有報(bào)警，系統(tǒng)還會(huì)通過移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)通知業(yè)主，接受和執(zhí)行業(yè)主的遠(yuǎn)程控制指令.服務(wù)端運(yùn)行于小區(qū)值班室，負(fù)責(zé)接收、顯示和保存來自客戶端的多種信息.安防系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖1所示.

2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

安防系統(tǒng)的客戶端運(yùn)行于OURS PXA270平臺(tái)，服務(wù)端運(yùn)行于PC環(huán)境(X86或Linux).

2.1 客戶端

安防系統(tǒng)的客戶端主要實(shí)現(xiàn)傳感器狀態(tài)信息的采集與傳輸，視頻數(shù)據(jù)的獲取與傳輸，以及短信處理等功能，這些功能分別在SensorStateBox、CameraCtrl-

圖1 安防系統(tǒng)架構(gòu)示意圖

Box和MsgProcessBox中實(shí)現(xiàn).另外，客戶端還提供了用于編輯電話號(hào)碼、IP地址等內(nèi)容的軟鍵盤，為用戶提供便利.客戶端界面如圖2所示.

圖2 客戶端系統(tǒng)界面示意圖

2.1.1 傳感器信息處理.

安防系統(tǒng)客戶端采用了3種常用的傳感器:煤氣傳感器、煙霧傳感器和紅外傳感器，這些傳感器通過光電耦合接入單片機(jī)擴(kuò)展板，主程序?qū)Υ诤鸵恍┫到y(tǒng)參數(shù)初始化完畢后，便每隔0.5 s查詢與傳感器接口的端口狀態(tài)，當(dāng)任一傳感器有報(bào)警時(shí)，對(duì)應(yīng)的端口便為低電平，主程序檢測(cè)到報(bào)警信息后，便調(diào)用發(fā)送警報(bào)數(shù)據(jù)函數(shù)通過RS232串口向OURS PXA270平臺(tái)寫信息.報(bào)警數(shù)據(jù)利用“#＄#”作為數(shù)據(jù)頭，后面為傳感器的序號(hào):1表紅外；2表煙霧；3表煤氣.報(bào)警信息處理流程圖如圖3所示.

圖3 報(bào)警信息處理流程圖

主程序的函數(shù)定義如下:

2.1.2 視頻監(jiān)控.

安防系統(tǒng)視頻監(jiān)控?cái)z像頭每隔50 ms采集現(xiàn)場(chǎng)視頻并顯示在客戶端界面，壓縮后通過網(wǎng)絡(luò)傳送到服務(wù)端[1].如果有警報(bào)，則攝像頭實(shí)時(shí)拍照并傳送給服務(wù)端，同時(shí)執(zhí)行函數(shù)imageSendToPhone向戶主發(fā)送報(bào)警彩信.攝像頭的工作狀態(tài)受業(yè)主的短信指令控制，其工作流程如圖4所示.

圖4 視頻監(jiān)控工作流程圖

2.1.3 遠(yuǎn)程無線監(jiān)控.

借助移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，安防系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程無線監(jiān)控.當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)有險(xiǎn)情，如煤氣泄露、非法闖入、火災(zāi)等情況發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)采集傳感器的報(bào)警信號(hào)并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)拍照，并把這些信息以圖文方式發(fā)送給業(yè)主.根據(jù)通信協(xié)議，業(yè)主可以通過相應(yīng)的短信指令實(shí)現(xiàn)監(jiān)控，如發(fā)送“read”可以獲取各種傳感器的狀態(tài)信息，發(fā)送“know”可以清除客戶端的警報(bào)信息，發(fā)送“ctrlcameraoff”可以關(guān)閉攝像頭，使業(yè)主無論身在何處，都能及時(shí)掌控家中的情況.

主程序的相關(guān)函數(shù)定義如下:

如果成功，戶主會(huì)收到內(nèi)容為“Your control command executed successfully ！”的反饋信息.

2.1.4 軟鍵盤.

為了提高安防系統(tǒng)的通用性，系統(tǒng)提供了軟鍵盤用于編輯 User、ServerIP 、PhoneNum 、MsgIndex 、聊天信息等欄目，以及提供撥打電話功能.為了區(qū)別不同欄目的編輯，系統(tǒng)對(duì)功能鍵“cp”進(jìn)行了詳細(xì)的定義，并由函數(shù)btCopy實(shí)現(xiàn)，其定義如下:

2.2 服務(wù)端

安防系統(tǒng)的服務(wù)端由住宅小區(qū)保安值班室掌控，主要實(shí)現(xiàn)客戶端信息的顯示、保存與查詢，并確保多用戶能正常使用，客戶端與服務(wù)端通過小區(qū)寬帶實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳送[2].

2.3 系統(tǒng)移植與測(cè)試

安防系統(tǒng)的軟件交叉編譯后，為了保證系統(tǒng)能在開發(fā)箱上順利運(yùn)行，需要將應(yīng)用程序及其用到的資源(如圖片、動(dòng)態(tài)庫(kù)、字體文件等)移植到開發(fā)板文件系統(tǒng)的相應(yīng)目錄下，并配置好相應(yīng)的運(yùn)行環(huán)

境[3-4].

3 結(jié) 語(yǔ)

基于OURS PXA270平臺(tái)的安防系統(tǒng)借助于電信寬帶和移動(dòng)通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的遠(yuǎn)程監(jiān)控，對(duì)居民住宅小區(qū)的安全提供了強(qiáng)有力的保障.本安防系統(tǒng)需要的硬件資源相對(duì)較少，成本較低.隨著寬帶的普及與移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展，本安防系統(tǒng)還可以利用ZigBee、WiFi等無線通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)各部件的無線連接，并通過手機(jī)軟件完成對(duì)客戶端的監(jiān)控，這將極大地拓展本系統(tǒng)的用戶空間.

:

[1]李年攸.基于ours pxa270平臺(tái)的安防系統(tǒng)之視頻監(jiān)控[J].三明學(xué)院學(xué)報(bào)，2011 ，28(6):12-17.

[2]李年攸，徐瑞標(biāo).基于ours pxa270平臺(tái)的安防系統(tǒng)之服務(wù)端設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].武夷學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，30(5):67-72.

[3]李年攸.Qt4程序在pxa270平臺(tái)上的移植[J].三明學(xué)院學(xué)報(bào)，2010 ，27(4):331-337.

[4]張永梅，杜曉偉.Linux下根文件系統(tǒng)的制作[J].電腦編程技巧與維護(hù)，2010 ，17(24):31，82.

[5]溫尚書，陳剛.從實(shí)踐中學(xué)嵌入式Linux應(yīng)用程序開發(fā)[M].北京:電子工業(yè)出版社，2012.

Design and Realization of Security System Based on OURS PXA270 Platform

LI Nianyou

(Institute of Infor mation Engineering，Sanming University，Sanming 365004，China)

A security system based on OURS PXA270was established in this paper，which started from system development environment，achieved the acquisition and transmission of sensors'information and video data from clients.Users could remotely control the state of sensors and camera via mobile communication network.The system provided function of soft keyboard to input and chatting，which provided much convenience to users.At the same time ，server also realized to collect，display ，save and inquire the sensor status information and video data.The whole system truly realized security and remote monitoring.

OURS PXA270 ；development environment；alarm information ；video data ；mobile communication

TP277

A

1004-5422(2012)04-0378-04

2012-09-08.

福建省教育廳應(yīng)用科技(JB11188)資助項(xiàng)目.

李年攸(1973—)，男，碩士，講師，從事計(jì)算機(jī)嵌入式技術(shù)研究.