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作者:趙春輝 韓星越 王彥鵬 龔亞
摘 要:基於物聯網思維,介紹了一種分布式監控係統,同時利用WiFi將各個監測點組建成局域網,再基於SCPI命令集和GSM遠程通信技術將WiFi、GSM和SCPI進行融合,進而設計了一個分布式多傳感器監控報警係統。該係統可用於智能家居、環境監控等領域,具有一定的應用價值。
關鍵詞:物聯網;狀態監控;WiFi;GSM;SCPI;STC
1 基本介紹
將該係統用於室內汙染氣體的檢測,可實現對一氧化碳、甲醛、甲苯、煙霧、溫濕度等的傳感器,對多個數據進行采集,並且通過WiFi能夠實現在不同地點的兩個模塊之間相互交換測量。 當檢測指標超過預定值時,還能夠通過GSM模塊,根據設置的命令進行遠程(以短信形式)報警。並且可以通過移動終端進行當前數據的查詢和遠程控製。
當被測量超過預定值時,係統會向指定的手機號碼發送一條報警信息“The value is too high(這個信息內容可在程序裏設定)並且附上家庭當前圖像信息,如果測定值一直超出預定值,係統會每隔幾分鍾向給定號碼不斷報警。此時可以回複信息“Stop warning”讓係統停止報警。在未報警情況下,也可以用手機發信息“Read the value”獲取當前被測量的值。這樣,係統在家人還沒有發現危險到來之前,就能夠進行相關的提示操作,以避免一定危險事故的發生,從而達到監測報警,實現未卜先知的目的。
如果,廚房燃氣泄露,如何及時察覺?家庭防盜,如何及時有效防止庫房失火。
暢想一下,如果有個產品可以讓您坐在辦公室裏,隻需一條短信,便可獲取家裏的監測數據和圖像信息,看著同事羨慕的目光。您是否特別想擁有這樣的產品呢?那就擁有一套“室內氣體監測及遠程報警查詢係統”吧!
2 工作原理
本係統包括:嵌入式微處理器、WiFi模塊、GSM模塊、ADC模塊、若幹傳感器、I/O設備(顯示屏、指示燈、鍵盤、開關)、電源模塊等。所有模塊是以微處理器為核心,這個處理器可以是DSP、單片機或者是FPGA等。
傳感器的功能是對被測信號進行監測,同時利用ADC對模擬信號進行采樣。把處理器的GPIO作為數字信號通用輸入輸出(GPIO),兩者共同構成了傳感器接口,用於與傳感器連接,需要特別說明的是,我們沒有定義傳感器的接口,所以,係統並不針對某一個具體的傳感器,在實際使用中,可以按照需求進行自定義。
WiFi模塊則通過無線網絡將多個模塊構成一個整體,以便能夠實現多個模塊之間的數據交換。GSM模塊則用於與外部的監測端或用戶端進行信息交換,一般就是基於短信的形式。本係統也配備了一個常用的異步串口(UART)。SCPI命令的解析,則在處理器中完成。當然作為一個最小係統,還應當有基本的IO設備如,鍵盤、撥碼開關、指示燈、顯示屏等。最後還應當有一個必備的電源模塊。