系统大多利用或者无线设备组建以太网,将节点连接到中心,距离有限;部分系统还是模拟方式,视频不压缩或者使用MJpeg(Motion Joint Photographic Experts Group,MJpeg)、Mpeg(MovingPicture Experts Group,Mpeg)等一些早期标准,压缩率低,网络适应性差。这些系统基本不具备自动报警功能和快速控制响应,需要人工值守,浪费人力物力,可靠性低。本课题所设计的系统利用
本项目利用FPGA可编程逻辑器件和GPRS技术实现远程的安防与智能控制,在有人入侵或火灾发生时能发及时发送短消息给用户,预警有人入侵或火灾发生,用户接到短消息预警后,通过现在网络通过远程登陆web服务器查看家中情况并作出相应处理,比如采集现场实时照片视频,及时报警,远程控制家电。
在本次设计中,系统网络的结构包括了家庭智能控制系统、家庭子系统与外部网络三大部分,其中家庭智能控制系统+家庭子系统构成家庭内部网络。此次的设计以家庭内部网络为主体。
1) 家庭智能控制系统部分,即主控制器:主要包含FPGA核心板设计。主要的模块有:USB摄像头;GPRS模块;H.264视频压缩技术和其他相关的电源管理电,LCD显示器,按键等等;
2) 家庭子系统部分:包括红外家电控制子模块、电子门禁子模块、温度测试子模块及开关量控制子模块四个部分,四个子模块相互,通过RS485总线构成家庭子系统网络。
本系统设计主要分为五个大的模块,分别是:嵌入式系统开发平台搭建模块;摄像头模块;GPRS远程通讯模块;WEB服务器模块;智能家电控制模块。
1、嵌入式系统开发平台搭建模块主要是实现交叉编译工具的安装,uboot的具体移植,文件系统的制作,内核的移植。
2、摄像头模块主要实现摄像头的驱动移植,远程图像采集的具体实现。图像采集流程人具体分析。
3、GPRS远程通讯模块主要实现远程信息的接收与发送。实现远程报警的功能。并通过GPRS上网远程家里情况。
4、WEB服务器模块主要为提供远程web服务,用户可能通过internet或GPRS网络接入互联网,远程家里情况。
5、智能家居控制模块硬件上要完成RS485 总线设计以及家庭系统模块(包括红外家电控制,电子密码锁,温度报警器等)硬件电设计。
基于GPRS的智能家居控制系统从功能上分析,主要分为:入侵报警功能模块,火灾报警功能模块,GPRS远程接发消息模块,摄像头模块,WEB服务器模块,智能家电控制模块。
FPGA(Field Programmable Gate Array)即现场可编程门阵列,它是在PAL、GAL、EPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电(ASIC)领域中的一种半定制电而出现的,既解决了定制电的不足,又克服了原有可编程器件门电数有限的缺点。FPGA的使用非常灵活,同一片FPGA通过不同的编程数据可以产生不同的电功能。FPGA在通信、数据处理、网络、仪器、工业控制、军事和航空航天等众多领域得到了广泛应用。随着功耗和成本的进一步降低,FPGA还将进入更多的应用领域。
GPRS(General Packet Radio Service,通用分组无线业务)是在现有的 GSM移动通信系统基础之上发展起来的一种移动分组数据业务。GPRS 通过在 GSM 数字移动通信网络中引入分组交换功能实体, 以支持采用分组方式进行的数据传输。GPRS 系统可以看作是对原有的 GSM 电交换系统进行的业务扩充,以满足用户利用移动终端接入 Internet 或其它分组数据网络的需求。以 GSM、CDMA 为主的数字蜂窝移动通信和以 Internet 为主的分组数据通信是目前信息领域增长最为迅猛的两大产业,正呈现出相互融合的趋势。GPRS 可以看作是移动通信和分组数据通信融合的第一步。 移动通信在目前的话音业务继续保持发展的同时, 对IP 和高速数据业务的支持已经成为第二代移动通信系统演进的方向,而且也将成为第三代移动通信系统的主要业务特征。
本项目采取嵌入式C语言为主要编程语言,FPGA与嵌入式系统相结合,由传感器采集到的数据,通过FPGA处理后,传送到嵌入式系统,由无线传输到PC端或者移动终端,由PC端发出控制指令到家庭子网络,PC界面用QT编程。
用户手机通过短信通道向主控制器发出指令进行相应的控制。 PC端的后台软件通过Internet和移动GPRS服务连接, 再由移动GPRS服务器和主控制器进行GPRS通讯。同时PC端软件也可以通过本地的RS232接口和主控制器进行通讯,不过这种方式一般只用于对主控器的本地调试及软件升级等。
四川挖出50米大蟒蛇