基于ZigBee技术的嵌入式智能楼宇安防系统的研究与设计

摘要

智能楼宇是将现代信息技术与传统建筑技术有机结合的新型化建筑,其实现了对楼宇科学、高效、节能、环保的现代化管理,改善了人类的居住和工作环境。随着经济时代的发展,智能楼宇已成为一个国家、地区和城市现代化水平的重要标志之一。目前,智能楼宇已是一个迅速成长的新兴产业,兴建智能楼宇已成为当今经济开发的热点。对于智能楼宇而言,安全防范是尤为重要的,安全防范系统是保障智能楼宇能够正常运行所必不可少的系统,安防系统的发展将推进智能楼宇向智能化方向迈进的步伐,有助于实现智能楼宇安全、舒适、便捷的功能,因此对智能楼宇安防系统的研究具有重大的意义。
　　 本文在深入研究现有智能楼宇安防系统的基础上,提出了一种基于ZigBee技术的,具有智能控制、无线传输、自动组网及远程报警等功能的新型智能楼宇安防系统的设计方案。该方案以嵌入式操作系统为核心,采用ARM微处理器S3C2410作为智能控制终端;采用ZigBee技术实现报警信号的无线传输以及系统节点的自动组网功能;采用GPRS技术实现系统灾情的远程报警功能。
　　 本文首先根据安防系统的基本特征与技术要求,规划出了系统的总体设计方案。其次完成了系统的全部开发过程,包括ZigBee无线传输、探测传感器、GPRS通信、图像采集等模块的软硬件设计。硬件部分详细介绍了各模块的选型以及设计了ZjgBee的网络配置和节点电路结构,软件部分详细设计了底层驱动程序和各模块的上层应用程序。设计过程中,采用S3C2410作为系统控制终端,解决了传统安防系统中采用PC机所存在的功耗高、体积大、隐蔽性差的问题;采用ZigBee无线通信技术解决了传统安防系统中有线方式所存在的布线繁琐、线路容易老化的问题,并能够使系统节点完成自动组网;采用GPRS技术在传统安防系统的基础上增加了远程报警的功能,使系统报警更加及时与人性化。
　　 通过系统测试,本文研制丌发的智能楼宇安防系统基本达到了设计方案的要求。测试结果表明,该系统运行稳定、可靠性高、报警迅速、误报率低,将该系统应用于智能楼宇中,能够提高智能楼宇的自动化水平,有助于智能楼宇未来的发展,具有实际应用价值和推广价值。