物联网短距离无线通信 课件 19-WIFI家居智能安防系统

物联网短距离无线通信技术项目十九

WiFi家居智能安防系统1.项目场景2.安防类程序逻辑分析目录CONTENTS3.安防类程序接口分析4.项目实践项目场景项目场景

智能家居安防系统可以为智能家居住户提供基础的家庭安保和集中控制功能，它由前端探测器、智能家庭控制器、网络信号传输系统以及控制中心控制系统等组成。而该系统则具有很强的适应性及兼容性，具备住户室内只能报警、周界自动报警、视频监控、感应卡门禁及内部通讯等不同功能，而且各种功能再利用智能系统网络传输部分，以及系统前端家居智能控制器，在设置自己的控制器和管理软件的基础上，可以完成各自的控制。16:21

/3任务目标某公司现需通过WiFi网络建立一套智能家居安全监测系统，该系统能够采集家居的人体红外安全数据并被家中放置的智能网关采集到，且能够通过串口输出人员防范入侵相关信息。16:21

/4安防类程序逻辑分析

WIFI无线网络的使用过程中最为重要的功能之一就是能够实现对监测信息的预警，通过WIFI无线节点将警报数据通过WIFI网络将传感器数据在WIFI主设备上进行汇总，并为数据分析和处理提供数据支持。WIFI节点的报警功能有很多场景可以使用如：家居非法人员闯入；大棚环境参数超过阈值；城市低洼涵洞隧道内涝预警；桥梁震动位移预警；车辆内人员滞留预警等。WIFI无线网络的远程信息预警的使用场景众多，但要如何利用WIFI无线网络实现远程信息预警程序设计呢？下面将对远程信息预警程序逻辑进行分析。

安防类逻辑分析

安防类逻辑分析远程信息预警可以归纳为四种逻辑事件，逻辑事件归纳如下：1、节点安全信息定时获取并上报。2、当节点监测到危险信息时系统能迅速上报危险信息。3、当危险信息解除时系统能够恢复正常。

4、当监测到查询信息时节点能够响应指令并反馈安全信息。

安防类协议设计：一个完整的物联网综合系统，数据贯穿了从感知层到网络层到服务层最后到达应用层的各个部分。数据在这四个层之间层层传递。感知层用于产生有效数据，网络层需要对有效数据进行解析后向服务器发送数据，服务器需要对有效数据进行分解、分析、存储和调用，应用层需要从服务器获取经过分析的有用的节点数据。整个过程中数据都在被物联网的各个组织层进行分析识别。要实现数据在每一层能够被正确识别就需要整套物联网系统在构建之初建立一套完成的数据通信协议。

通信协议（communicationsprotocol）是指双方实体完成通信或服务所必须遵循的规则和约定。通过通信信道和设备互连起来的多个不同地理位置的数据通信系统，要使其能协同工作实现信息交换和资源共享，它们之间必须具有共同的语言。交流什么、怎样交流

及何时交流，都必须遵循某种互相都能接受的规则。这个规则就是通信协议。

因此报警类节点要将报警信息进行打包上报，并能够让远程的设备识别，或者远程设备向节点发送信息能够被节点所响应就是需要定义一套数据协议，这套数据协议对于节点和远程设备都是约定好的。在这样一套协议下才能够建立和实现节点与远程设备之间的数据交互。根据前面所讲的内容，报警类节点分为三种逻辑场景，分别为：安全信息上报，危险信息上报，危险信息解除和查询响应等。

安防类协议设计：1）每条数据以“{}”作为起始字符；3）数据上行格式参考：{value=12,status=1}4）数据下行查询命令参考：{value=?,status=?}，程序返回：{value=12,status=1}2）“{}”内参数多个条目以“,”分隔；数据方向协议格式说明{sensorValue=X}

、

X表示采集的传感器数值,Y表示安防报警{sensorStatus=Y}

状态上行（节点往应用发送数据）下行（应用往节点发送指令）1.

查

询

传

感

器

值

，

返

回

：{sensorValue=X}，X表示采集的传感器数{sensorValue=?}

、值。{sensorStatus=?}2.

查

询

安

防

报

警

状

态

值

，

返

回

：{sensorStatus=Y}，Y为1表示报警，Y为0表示正常16:21

/5安防类程序接口分析

安防类程序接口分析

传感器应用接口函数：函数名称函数说明sensorInit()硬件设备初始化sensoLinkOn()sensoUpdate()传感器入网成功后调用上传控制器实时数据实时监测传感器报警状态，并实时预

警上报sensorCheck()ZXBeeUserProcess()sensorLoop

()解析接收到的下行控制命令循环定时触发16:21

/6安防类程序接口分析

安防类程序流程：16:21

/7安防类程序接口分析

无线数据包收发函数函数名称函数说明ZXBeeInfSend()ZXBeeInfRecv()节点发送无线数据包给汇集节点处理节点收到无线数据包

无线数据包解析函数函数名称函数说明ZXBeeBegin()增加ZXBee通信协议的帧头“{”增加ZXBee通信协议的帧尾“}”

,并返回封包后的数据包指针ZXBee通信协议的数据包中添加数据ZXBeeEnd()ZXBeeAdd()ZXBeeDecodePackage()

对接收到的无线数据包进行解包16:21

/8安防类程序接口分析

家居智能安防系统设计16:21

/9项目实践项目实践16:21

/10项目实践

人体红外预警通信协议数据方向协议格式说明上行（节点往应用发送数据）

{infraredStatus=X}下行（应用往节点发送指令）

{infraredStatus=?}X表示采集的人体红外状态值查询人体红外状态值，返回：{infraredStatus

=X}，X表示采集的人体红外值。16:21

/11项目实践

传感器初始化人体红外传感器初始化代码如下：void

sensorInit(void){//初始化传感器代码infrared_init();}//人体红外传感器初始化16:21

/12项目实践

传感器主动上报传感器数据voidsensorUpdate(void){char

pData[16];char

*p

=

pData;updateInfraredStatus();ZXBeeBegin();//智云数据帧格式包头sprintf(p,

"%u",

infraredStatus);ZXBeeAdd("infraredStatus",

p);p

=ZXBeeEnd();//

智云数据帧格式包尾if

(p

!=NULL)

{ZXBeeInfSend(p,

strlen(p));}DebugMsg("sensor->sensorUpdate():infraredStatus=%u\r\n",infraredStatus);}16:21

/13项目实践

传感器实时监测voidsensorCheck(void){static

char

lastinfraredStatus=0;static

uint32

ct0=0;char

pData[16];char

*p

=

pData;updateInfraredStatus();ZXBeeBegin();if

(lastinfraredStatus!=infraredStatus||

(ct0!=0&&

clock_time()>(ct0+3000))){sprintf(p,

"%u",

infraredStatus);ZXBeeAdd("infraredStatus",

p);ct0=

clock_time();if

(infraredStatus==

0){ct0

=0;}lastinfraredStatus=infraredStatus;

}p

=ZXBeeEnd();if

(p

!=NULL)

{int

len

=

strlen(p);ZXBeeInfSend(p,len);}}16:21

/14项目实践

自定义事件处理voidsensorLoop(void){static

unsignedlong

ct_update=0;static

unsignedlong

ct_check=0;if

(t4exp(ct_update))

{sensorUpdate();ct_update=

t4ms()+20*1000;}if

(t4exp(ct_check)){sensorCheck();ct_check=

t4ms()+100;}}16:21

/15项目实践

人体红外传感器驱动函数函数名称函数说明infra