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。
參考文獻(xiàn):
[1]汪開元,胡大春.基于樹莓派的智能家居語音控制系統(tǒng)[J].科技與創(chuàng)新,2017(22):56-57.
[2]劉長俊,朱培根.基于樹莓派的負(fù)載控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].微型機(jī)與應(yīng)用,2017,36(19):78-80.
[3]楊皓深.基于樹莓派的遠(yuǎn)程家居控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].電子制作,2017(17):32-34.
[4]霍昕澤.基于樹莓派的智能監(jiān)控系統(tǒng)[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化,2017,7(11):105-106.