智能化住宅防火防盗报警系统设计文献综述
2020-05-26 20:27:46
住宅是人们生活的独立空间,对于安全的要求往往是第一位的。人身安全所对应的防火,财产安全所对应的防盗自然也就成为了人们对于住宅选择所关注的很重要的两个因素。随着科学技术的发展,现代化的智能住宅逐渐走入寻常百姓家,安全方面的刚性需求自然也应该随着生活起居等等方面一起实现智能化。
但是因为开发成本、维护费用和设备可靠性等等方面的问题,智能化的安全设备一直都只在大办公场所或者工业生产中使用,而住宅中所采用的少之又少,导致人们现在对智能住宅的认识还仅仅停留在浅层方面的需求。
因此,为了实现低成本、易维护、高可靠性、可拓展性等等方面的需求,国内外的许多学者也进行了多平台、多方式的智能安全系统的研究与设计。现对国内外多种文献进行综述。
正如pickett(2015)【1】所说,很多大电器公司,如西门子、LG、思科、三星等早已将智能设备融入到住宅中,但仅限于家电方面。对于安保方面的智能设备,想来却屈指可数。所以说智能家居的安保系统是一个前景可观的领域。
近几年随着移动设备数量的爆发式增长,人们已近越来越习惯于使用手持移动设备进行远端控制。贾阳静(2016)【2】指出如果使用个人电脑对智能安保系统进行监控,因为不可移动会对用户造成很多麻烦,取而代之使用采用手机或平板电脑作为家居控制终端,通过蓝牙、WIFI、GSM 等方式实现对家居系统的控制。但目前采用这种控制终端的智能 家居系统还不是很多,而且大部分操作界面不友好,用户体验欠佳。
一方面考虑到因为国内住宅还存在许多比较老旧,不要说智能住宅系统的线路预敷设,就连最基本的网线都需要走明线。另一方面考虑到有线设备的连接数量限制和移动的便携性,系统内部我们也趋向于采用无线连接的方式来完成。
史艳(2015)【3】指出无线传感器网络智能家居系统能够利用一些无线控制终端,采用无线连接,实现灯光开关控制、灯光亮度控制、窗帘控制、空调控制,电源控制,红外线遥控设备控制,预设情模式控制;还可以通过安卓系统、苹果iOS系统借助4G网络、WIFI等无线网络技术实现远程等全面智能控制。无线传感器网络智能家居系统凭借着对外部环境和物体具有极强的感知能力,性价比高,无线家居移动灵活,扩张性强,安全性高,低成本,低功耗,能够进行自主管理、自主修复的优势和特点在家庭、酒店、会所、办公室等需要控制灯光、窗帘、门禁等设备的场所频繁使用。
而在拓展性方面,杨锦山(2016)【4】指出能家居控制系统的方案应依照现有的标准和规范进行设计,确保系统可扩展并具有良好的兼容性。在系统网络传输上采用标准的TCP/IP网络协议,保证不同的产品之间可以兼容与互联。
然而国外也有一些对于大住宅系统内通信的不同的声音。Kyung Chang Lee(2004)【5】采用的在传感器端就将采集到的模拟型号转化为数字信号,再通过信号线将其输送到总控制终端进行处理的方法。因为如果模拟信号直接传输的话可能有很大程度的衰减,进而无法准确检测,可能会对安保系统的可靠性造成较大冲击。
经过对多个设计实例的分析与探讨,发现现在国内外都已经有了较为成熟的解决方案,在范聪(2015)【6】的方案中,采用ZigBee网关 LED 灯具 安卓平台的方案设计。然后对ZigBee网关、内置ZigBee通信模块的LED 灯具进行了硬件设计和实物制作。接着基于Z-Stack 协议栈和IAR 开发平台,对模块进行了具体的嵌入式软件设计,实现了ZigBee无线通信、串口通信。