基于樹莓派的智能家居安防系統(tǒng)

邊少彬 郝建軍 曲興衛(wèi)

摘 要：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展逐漸成為了科技發(fā)展重要方向之一，伴隨著人工智能技術(shù)的火熱和國家的大力支持，智能家居行業(yè)受到了前所未有的關(guān)注。人們對家庭安全也提升到了一個很重要的層面，在這樣一種應(yīng)用場景下，我們設(shè)計(jì)并開發(fā)了基于樹莓派的智能家居安防系統(tǒng)，采用樹莓派、嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)，保護(hù)家庭成員的生命、財(cái)產(chǎn)安全。同時，提供手機(jī)端遠(yuǎn)程控制和遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。本系統(tǒng)的研究與開發(fā)對保護(hù)家庭成員的生命、財(cái)產(chǎn)安全具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：安防;python;可燃?xì)怏w

1 背景及意義

伴隨著國家經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，城市化建設(shè)不斷加快，更多的家庭都住進(jìn)了高樓大廈，用上了天然氣，幾乎家家戶戶都使用天燃?xì)庾鲲垼械募彝ミ€會使用天燃?xì)夤峄蛘邿丛瑁烊粴庖跃G色環(huán)保、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠給各個家庭帶來了方便，但也存在著安全隱患。由于操作不當(dāng)或者管道老化引起的燃?xì)庑孤﹩栴}時有發(fā)生，天然氣的主要成分是甲烷，屬于可燃性氣體，如果燃?xì)庑孤┝说貌坏接行У慕鉀Q就會引起很大的危害，雖然每個家庭都安裝燃?xì)庑孤﹫缶鳎l(fā)生燃?xì)庑孤瑫谑覂?nèi)聽到報警聲，但有很多家庭只有老人和孩子在家，安全意識薄弱，如果處理不當(dāng)，或者家里沒人，沒有及時發(fā)現(xiàn)，得不到有效的解決就會引起很大的危害。這里我們做的燃?xì)庑孤┚W(wǎng)絡(luò)報警系統(tǒng)，更能有效的使成年人在工作單位、室外、臥室內(nèi)通過手機(jī)APP就可以及時發(fā)現(xiàn)天然氣泄漏的情況，及時的采取措施，保證家里面的人身和財(cái)產(chǎn)安全，也為家庭安全上了一份雙保險。

2 系統(tǒng)的技術(shù)原理

本系統(tǒng)是基于樹莓派的室內(nèi)燃?xì)庑孤﹫缶b置，繼承了現(xiàn)在市面?zhèn)鹘y(tǒng)的燃?xì)鈭缶b置通過蜂鳴器報警的功能，同時增加了手機(jī)APP消息推送功能。只要家里面WiFi，利用裝置上的無線網(wǎng)卡接入家庭WiFi，通過網(wǎng)絡(luò)將信息傳送到手機(jī)APP上，在手機(jī)終端就可以及時發(fā)現(xiàn)情況，采取必要的措施。本裝置用的樹莓派（Raspberry Pi）開發(fā)板是基于ARM的微型電腦主板，外形只有信用卡大小，它提供了以太網(wǎng)、USB、HDMI接口，由于其外形比較小，支持Python等高級語言編程，更加適用于各種智能家居的開發(fā)。

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

3.1 硬件技術(shù)部分

3.2 電路設(shè)計(jì)部分

3.3 Python代碼設(shè)計(jì)部分

3.4 工作原理及流程

①開始，燃?xì)鈭缶到y(tǒng)處理監(jiān)控模式;②MQ-4燃?xì)鈧鞲衅鞲袘?yīng)到空氣中的天然氣體，把指令傳給樹莓派;③樹莓派通過程序端口，激活蜂鳴器，蜂鳴器發(fā)生報警，并通過程序與網(wǎng)絡(luò)將燃?xì)庑孤┬畔l(fā)送到手機(jī)APP;④手機(jī)APP接收到消息以后，推送給用戶;⑤裝置間隔0.5秒后繼續(xù)回到燃?xì)獗O(jiān)控狀態(tài);⑥用戶采取必要措施，燃?xì)獾玫娇刂啤?/p>

4 結(jié)語

基于樹莓派的智能家居安防系統(tǒng)有效保護(hù)家庭成員生命、財(cái)產(chǎn)安全。系統(tǒng)切合當(dāng)前安防行業(yè)現(xiàn)狀，以人臉識別技術(shù)進(jìn)行家庭用戶與陌生人精準(zhǔn)識別;多傳感器融合方式來實(shí)時獲取家庭內(nèi)部可燃?xì)怏w存在安全隱患問題;提供手機(jī)端與嵌入式智能終端進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互與遠(yuǎn)程監(jiān)控;使用網(wǎng)絡(luò)對用戶和業(yè)主進(jìn)行警報信息智能化推送;系統(tǒng)適用于現(xiàn)有家庭智能安防業(yè)務(wù)，同樣可以應(yīng)用在現(xiàn)代智能家居系統(tǒng)場景中。

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