一种基于3G的物联网报警终端

1.一种基于3G的物联网报警终端，其特征在于，它包括嵌入式微处理器、红外探测电路、COMS图像传感器、3G无线通讯单元、EEPROM存储单元、复位电路、外部振荡器、状态指示灯和供电单元；所述红外探测电路、COMS图像传感器、3G无线通讯单元、EEPROM存储单元、复位电路、外部振荡器和状态指示灯均与嵌入式微处理器相连；所述EEPROM存储单元、COMS图像传感器、红外探测电路、嵌入式微处理器和3G无线通讯单元均由供电单元供电。
2.根据权利要求1所述基于3G的物联网报警终端，其特征在于，所述3G无线通讯单元由3G无线模块和SIM卡相连组成，所述3G无线模块与嵌入式微处理器相连。

一种基于3G的物联网报警终端\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及一种物联网报警控制系统，属于安防报警技术领域，尤其涉及一种基于3G的物联网报警终端。\n背景技术\n[0002] 目前，安防报警正经历从单一的防盗报警装置，到电子防盗报警系统，再到如今的联网型报警系统阶段。物联网的兴起被公认为是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮，并上升为国家的产业发展战略。随之，物联网安防也呼之欲出。物联网报警控制系统正是联网型报警系统发展的必然趋势。\n[0003] 然而，当前联网型报警系统的主流解决方案是以封闭网络的解决方案为主，这就形成了一个个信息孤岛。也正由于安防报警封闭网络的解决方案，使得安防报警多用于商业、银行、学校和政府部门，却并未很好的开发普通家庭用户这个大市场。国内有些学者认为开放意味着不安全，在安防行业中安全是第一需求，因此封闭网络的解决方案是安防行业的必然选择，安防不可能走向开放。事实上，开放并不等于不安全，所谓“开放”是指：只要遵循某一国际标准(如TCP/IP标准)，一个系统可以和位于世界上任何地方的、也遵循这一标准的其他任何系统进行通讯。现在的互联网已经能够承载电子商务、网银等对安全性要求非常高的业务，可以通过一定的技术手段在开放的网络架构上为用户提供足够的安全性。因此，安全只是一个工程因素，而不是一个障碍。另一方面，开放的好处是显而易见的，开放的架构将吸引更多企业参与到安防产业链中，并将有力挖掘普通家庭用户这个潜在的大市场，进而推动产业链的发展整合，随之开放网络的解决方案将会成为报警主流。\n[0004] 物联网(the Internet of things)，指的是将各种信息传感设备，如红外感应器、射频识别、全球定位系统等各种装置与互联网结合起来而形成的一个巨大网络。其目的，是让所有物品都与网络连接在一起，方便识别和管理。物联网，从名称上来看，即“物物相连的互联网”，它包括两层意思：1，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上延伸和扩展的一种网络；2，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通讯。而物联网安防，是指终端产品具有智能化、一体化，能够连接多种无线传感器，能够通过互联网传输报警图像和信息，同时具有网络平台监控报警服务功能的安防系统。\n[0005] 安防报警市场上目前主要有有线和无线两种报警方式。有线报警方式普遍采用电话线拨号的报警过程，是当前报警采用的主流方式。这种报警方式在小范围内还具有应用价值，一旦范围扩大，就面临布线困难、成本高昂等难题。况且，当电话线被人为剪断时，报警系统将失效而无法完成报警，进而造成居民财产损失。随着无线通信技术的迅速发展和逐步成熟，无线报警方式已逐步为人们所采用，但其大多是基于GPRS或者GSM短信的方式，且局限于单一的红外探测器，若结合图像监控的话，便会面临庞大的图像数据传输问题。如果能解决好批量图像数据传输的问题，这样便能将红外探测和无线图像监控很好的结合在一起。如今第三代移动通信技术(3G)的兴起和推广，又遇上物联网大力发展的契机，安防报警也正面临一次变革。科学技术的推进，安防报警将更高效、更可靠、更开放，并进一步改善人们的生活。\n实用新型内容\n[0006] 本实用新型的目的在于针对目前主流安防报警系统的不足，提供一种基于3G的物联网报警终端。\n[0007] 本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于3G的物联网报警终端，它包括嵌入式微处理器、红外探测电路、COMS图像传感器、3G无线通讯单元、EEPROM存储单元、复位电路、外部振荡器、状态指示灯和供电单元；所述红外探测电路、COMS图像传感器、3G无线通讯单元、EEPROM存储单元、复位电路、外部振荡器和状态指示灯均与嵌入式微处理器相连；所述EEPROM存储单元、COMS图像传感器、红外探测电路、嵌入式微处理器和\n3G无线通讯单元均由供电单元供电。\n[0008] 进一步地，所述3G无线通讯单元由3G无线模块和SIM卡相连组成，所述3G无线模块与嵌入式微处理器相连。\n[0009] 本实用新型的有益效果是：本实用新型基于3G的物联网报警终端设备通用简单、成本低廉、一次性投资少，便于安装且维护方便，更没有污染。此外，将红外探测器、图像传感器和3G无线通讯有效结合应用，进一步提高了报警的可靠性，减少误报警概率，消除人们的安全隐患，可广泛应用于银行、酒店、企业、仓库、政府机构和普通家庭等安防系统的无线远程报警。\n附图说明\n[0010] 图1是本实用新型的基于3G的物联网报警终端的结构框图；\n[0011] 图2是图1中供电单元原理图；\n[0012] 图3是图1中红外探测电路的电路原理图；\n[0013] 图4是图1中3G无线模块的电路原理图。\n具体实施方式\n[0014] 如图1所示，本实用新型基于3G的物联网报警终端包括嵌入式微处理器、红外探测电路、COMS图像传感器、3G无线通讯单元、EEPROM存储单元、复位电路、外部振荡器、状态指示灯和供电单元；所述红外探测电路、COMS图像传感器、3G无线通讯单元、EEPROM存储单元、复位电路、外部振荡器和状态指示灯均与嵌入式微处理器相连；EEPROM存储单元、COMS图像传感器、红外探测电路、嵌入式微处理器和3G无线通讯单元均由供电单元供电。\n[0015] 所述3G无线通讯单元由3G无线模块和SIM卡相连组成，3G无线模块与嵌入式微处理器相连。\n[0016] 本实用新型以嵌入式微处理器为核心，嵌入式微处理器负责协调各功能模块工作，完成对闯入人体的探测、图像抓拍和警情发送工作，实现高可靠的物联网报警控制系统。\n[0017] 供电单元主要用来对系统内各模块芯片进行供电。如图2所示，供电单元主要由JTAG2，二极管D1、D2、D3，自恢复保险丝R5、R6、R7，压敏电阻TVS1，电容C11、C12、C15、C16，极性电容C13、C14，电感L1，第一稳压芯片U2(78M05)，第二稳压芯片U3(LM2596)和第三稳压芯片U4(AAT3221)组成。其中，JTAG2为电源输入接口，2脚为正极，依次串联二极管D1和自恢复保险丝R5后，与第一稳压芯片U2的1脚连接；JTAG2的1脚为电源输入接口的负极，为接地信号；压敏电阻TVS1和电容C11并联在第一稳压芯片U2的1脚和接地信号间；\n第一稳压芯片U2(78M05)的2脚接地，3脚为电压输出引脚，并联电容C12、C13后，与第二稳压芯片U3的1脚连接；第二稳压芯片U3的3脚、5脚接地，4脚分别与电阻R6和电阻R7相连，电阻R7的另一端接地，2脚分别接电感L1的一端和二极管D2的阴极，电阻R6的另一端分别与电感L1的另一端、极性电容C14的阳极、电容C15的一端和二极管D3的阳极相连，二极管D2的阳极、极性电容C14的阴极和电容C15的另一端均接地；二极管D3的阴极与第三稳压芯片U4(AAT3221)的脚1、3连接；稳压芯片U4的2脚接地；5脚接VCC；电容C16一端接VCC，另一端接地。\n[0018] 红外探测电路如图3所示，主要用来实现对闯入人体的探测。红外探测电路是作为一个单独的板子，通过排座插在系统主电路板上。根据设计要求，本实用新型的探测对象是人体，通过查阅相关资料，人体活动频率一般为0.1Hz～10Hz，发出的波长为λm*T＝\n2989(λm表示人体波长，T为绝对温度)。而人体温度一般为36～37.5℃，换算成绝对温度，即309～310.5K，这样人体波长通过计算得到：\n[0019] λm＝2989/(309～310.5)＝9.67～9.64μm\n[0020] 因此，本实用新型的红外传感器选用RE200B，其参数为反应频率0.3Hz～3Hz，波长7～14μm。图3中的U1即为红外传感器RE200B，红外传感器U1的1脚接电阻R12，电阻R12的另一端分别与电容C8和电阻R13相连，电容C8的另一端接地，电阻R13的另一端分别接红外处理芯片U2的11脚和8脚以及JTAG1的3脚，JTAG1为电路接口，3脚是+5V电压输入端，1脚是接地端，2脚是红外处理信号的输出端，2脚接电阻R1的一端，电阻R1的另一端接红外处理芯片U2的2脚，红外传感器U1的2脚分别接电阻R10、R11和电容C7，电阻R10和电容C7的另一端均接地，电阻R11的另一端连接红外处理芯片U2(BISS0001)的14脚；红外处理芯片U2的1脚与+5V连接，2脚串联一电阻R1后与JTAG1的脚2连接，\n3脚串联一电阻R3，4脚和电阻R3的另一端均与电容C1相连，电容C1的另一端接地；6脚串联一电阻R4、5脚和电阻R4的另一端串联一电容C2后接地；7脚接地，8脚接+5V；10脚串联一电阻R5后接地；12脚串联一对并联的电容C3、电阻R6后，一边与U2的脚13连接，一边再串联一电阻R7、电容C4后与U2的脚16连接；U2的脚15一边串联一电阻R9、电容C6后接地，一边串联一对并联的电容C5、电阻R8后与极性电容C4的负极连接。\n[0021] 所述3G无线模块主要用来完成TCP链接的建立及数据的无线传输，其电路如图4所示。U5即为3G无线模块MU103，1、3、5、7、9脚接+3.9V电压；11脚串联一个发光二极管D4、电阻R14后与+3.9V连接；13脚串联一个发光二极管D5、电阻R15后与+3.9V连接；脚\n23串联一个电阻R8后，与微处理器U1(MSP430F1611)的脚32连接；27脚与U1的脚33连接；55脚接地；2、4、6、8、10脚接地；12脚串联一个极性电容C23后接地；16脚与三极管Q2的集电极连接，三极管Q2的发射极接地，基极串联一个电阻R17后与微处理器U1的15脚连接；U5的15脚与三极管Q1的集电极连接，三极管Q1的发射极接地，基极串联一个电阻R16后与微处理器U1的脚16连接；U5的脚22串联一个电阻R19后，与三极管Q3的基极连接，Q3的发射极接地，集电极串联一个发光二极管D6、电阻R18后与VCC连接；U5的42脚串联一个电阻R11后，与U6(SIM卡)的3脚连接，U6的3脚还串联了一个电容C21后接地；\nU5的44脚与U6的1脚连接，U1的6脚还串联了一个电容C19后接地；U5的46脚串联一个电阻R12后，与U6的6脚连接，U6的6脚还串联一个电容C22后接地；U5的48脚串联一个电阻R10后，与U6的2脚连接，U6的2脚还串联一个电容C20后接地；U5的50脚与U6的8脚连接，U6的8脚还串联一个电容C17后接地；U5的52脚与U6的4脚连接。\n[0022] 本实用新型基于3G的物联网报警终端的工作过程如下：上电后，嵌入式微处理器就通过3G无线通讯单元和接警中心建立TCP链接，链接建立后就实施探测警情。当有人体闯入时，红外探测电路会给嵌入式微处理器一个DI跳变信号，表示警情触发，嵌入式微处理器随即启动CMOS图像传感器对闯入人体进行图像抓拍，并将抓拍图像通过3G无线通讯单元传输到接警中心，同时将抓拍图像以彩信的方式发送到用户手机上；当没有警情发生时，本实用新型会每分钟发一个心跳包到接警中心，以保证系统实时在线。