本發(fā)明涉及一種基于wifi和zigbee的遠(yuǎn)程安防監(jiān)控系統(tǒng)，屬于嵌入式開發(fā)及無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的安防系統(tǒng)主要以網(wǎng)線傳輸和報警為主，不能對周圍環(huán)境進(jìn)行很好的監(jiān)控和處理。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，嵌入式開發(fā)技術(shù)、無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)逐步應(yīng)用于智能化產(chǎn)品。

目前，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在民用方面不斷深入，嵌入式開發(fā)技術(shù)及無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已大量應(yīng)用于智能化產(chǎn)品，通過傳感器對外界環(huán)境進(jìn)行檢測，并將相關(guān)數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)上傳至服務(wù)器，再由服務(wù)器發(fā)送到客戶終端，而終端對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并發(fā)送相應(yīng)的應(yīng)答指令通過無線網(wǎng)絡(luò)運用串口通信技術(shù)傳送至嵌入式系統(tǒng)中，系統(tǒng)收到指令后對相關(guān)器件進(jìn)行操作，從而實現(xiàn)對智能化產(chǎn)品的遠(yuǎn)程控制。

在嵌入式開發(fā)中，主要是針對微處理機的開發(fā)及利用，通過開發(fā)軟件向系統(tǒng)內(nèi)寫入運行程序，運行器件后，通過串口通信協(xié)議、iic通信協(xié)議等通信協(xié)議實現(xiàn)信息的傳輸，mpu對信息做出判斷并產(chǎn)生相應(yīng)的邏輯指令來控制與之相連的控制電路。

由于嵌入式系統(tǒng)的內(nèi)核較小，系統(tǒng)總體的性能及處理能力有限，實現(xiàn)的功能有限；同時軟件對硬件的依賴性高，軟件的可移植性差；對操作系統(tǒng)的可靠性要求也較高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種具有環(huán)境監(jiān)控與處理功能的，且網(wǎng)絡(luò)連接便捷、處理能力強、同時可靠性高的遠(yuǎn)程安防系統(tǒng)。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種基于wifi和zigbee的遠(yuǎn)程安防監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：包括

用于拖動窗戶的絲桿拖動模塊；

用于外部環(huán)境檢測的傳感器模塊；

用于監(jiān)控外部情況的攝像頭模塊；

用于處理傳感器模塊的信息和控制絲桿拖動模塊的主控制器；

用于進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和監(jiān)控的終端模塊；

用于終端模塊與主控制器、攝像頭模塊進(jìn)行信息交互的wifi/zigbee網(wǎng)關(guān)模塊。

優(yōu)選地，所述主控制器連接絲桿拖動模塊、傳感器模塊、攝像頭模塊和wifi/zigbee網(wǎng)關(guān)模塊，wifi/zigbee網(wǎng)關(guān)模塊連接終端模塊。

優(yōu)選地，所述絲桿拖動模塊包括絲桿，絲桿設(shè)于滑臺上，絲桿通過聯(lián)軸器與步進(jìn)電機連接，聯(lián)軸器通過可鎖固定器與窗戶相連接；步進(jìn)電機連接電機驅(qū)動器，電機驅(qū)動器連接所述主控制器。

更優(yōu)選地，所述主控制器發(fā)出的電機控制信號經(jīng)過電機驅(qū)動器電壓放大后，傳輸至步進(jìn)電機，步進(jìn)電機進(jìn)行相應(yīng)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)操作，同時聯(lián)軸器在步進(jìn)電機的帶動下在絲桿上前后移動，聯(lián)軸器通過可鎖固定器與窗戶相連接，從而控制窗戶前后移動。

優(yōu)選地，所述傳感器模塊包括用于檢測外部是否下雨的雨水傳感器和用于檢測外部是否有人的紅外傳感器。

優(yōu)選地，所述傳感器模塊通過數(shù)字和模擬輸入輸出口與所述主控制器連接，當(dāng)傳感器模塊檢測到相應(yīng)信號時，向主控制器發(fā)送反饋信息，主控制器進(jìn)而控制所述絲桿拖動模塊的開閉以及攝像頭模塊的開閉。

優(yōu)選地，所述主控制器包括集成數(shù)模轉(zhuǎn)換的嵌入式微處理器mpu，mpu的數(shù)字輸入輸出口通過導(dǎo)線與所述絲桿拖動模塊的電機驅(qū)動器連接，mpu的模擬輸入輸出口與所述傳感器模塊連接，mpu的tx與rx引腳分別通過導(dǎo)線與zigbee模塊的rx和tx引腳相互連接，進(jìn)行串口通信。

更優(yōu)選地，所述mpu接收到zigbee模塊的設(shè)置指令后保存該信息，并對其進(jìn)處理；所述mpu接收到zigbee模塊的控制指令后對該指令進(jìn)行處理與判斷，之后轉(zhuǎn)換成對主控制器的反饋；所述mpu器接收到來自wifi/zigbee網(wǎng)關(guān)模塊發(fā)送的信息后，都會返回對應(yīng)的反饋信息，表明接收成功。

更優(yōu)選地，所述攝像頭模塊與所述主控制器連接，主控制器通過spi協(xié)議采集攝像頭模塊的視頻信息并壓縮，并通過串口通信方式傳給wifi芯片，wifi芯片再將數(shù)據(jù)發(fā)送給wifi/zigbee網(wǎng)關(guān)模塊，進(jìn)而發(fā)送至服務(wù)器以及家庭終端，從而進(jìn)行視頻的同步傳輸；當(dāng)所述傳感器模塊檢測到異樣信號時，所述主控制器通過無線傳輸方式發(fā)送命令打開攝像頭模塊。

優(yōu)選地，所述wifi/zigbee網(wǎng)關(guān)模塊實現(xiàn)zigbee模塊與wifi芯片的通信；所述wifi/zigbee網(wǎng)關(guān)模塊與以太網(wǎng)連接，通過以太網(wǎng)口發(fā)送和接受云服務(wù)器端的信息；所述wifi/zigbee網(wǎng)關(guān)模塊同時與家庭終端連接，使家庭終端與主控制器處于同一局域網(wǎng)下，進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

本發(fā)明提供的遠(yuǎn)程安防監(jiān)控系統(tǒng)利用wifi以及zigbee網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)和串口通信原理實現(xiàn)了終端與主控制器的遠(yuǎn)程交互，與單一無線網(wǎng)絡(luò)傳輸方式相比，克服了傳統(tǒng)傳輸方式的控制范圍限制，有效結(jié)合了二者的優(yōu)點；實現(xiàn)了對環(huán)境的遠(yuǎn)程監(jiān)測，以及對環(huán)境變化進(jìn)行相應(yīng)的遠(yuǎn)程控制，多個app連接時可實現(xiàn)多點控制，更加智能化。

本發(fā)明提供的系統(tǒng)克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，具有環(huán)境監(jiān)控與處理功能，且網(wǎng)絡(luò)連接便捷，處理能力強，可靠性高，智能化程度高。

附圖說明

圖1為本實施例提供的基于wifi和zigbee的遠(yuǎn)程安防監(jiān)控系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為絲桿拖動模塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為傳感器模塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為主控制器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為攝像頭模塊結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。

圖1為本實施例提供的基于wifi和zigbee的遠(yuǎn)程安防監(jiān)控系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)示意圖，所述的基于wifi和zigbee的遠(yuǎn)程安防監(jiān)控系統(tǒng)包括：

用于拖動窗戶的絲桿拖動模塊；

用于外部環(huán)境檢測的傳感器模塊；

用于監(jiān)控外部情況的攝像頭模塊；

用于處理傳感器模塊的信息和控制絲桿拖動模塊的主控制器；

用于進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和監(jiān)控的終端模塊；

用于終端模塊與主控制器、攝像頭模塊進(jìn)行信息交互的wifi/zigbee網(wǎng)關(guān)模塊。

結(jié)合圖2，絲桿拖動模塊由絲桿、聯(lián)軸器、滑臺、步進(jìn)電機、電機驅(qū)動器、可鎖固定器等組成。絲桿設(shè)于滑臺上，絲桿通過聯(lián)軸器與步進(jìn)電機連接，聯(lián)軸器通過可鎖固定器與窗戶相連接；步進(jìn)電機連接電機驅(qū)動器，電機驅(qū)動器連接主控制器。

主控制器發(fā)出的電機控制信號經(jīng)過電機驅(qū)動器電壓放大后，傳輸至步進(jìn)電機，步進(jìn)電機接受所述信號并進(jìn)行相應(yīng)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)或停止操作，同時聯(lián)軸器在步進(jìn)電機的帶動下在絲桿上前后移動，聯(lián)軸器通過可鎖固定器與窗戶相連接，從而控制窗戶前后移動。

結(jié)合圖3，傳感器模塊使用了雨水傳感器和紅外傳感器，用于檢測外部是否有人，以及外部是否下雨。傳感器模塊通過數(shù)字和模擬輸入輸出口與主控制器連接，當(dāng)檢測到信號時，向主控制器發(fā)送反饋信息，控制絲桿拖動模塊的開閉以及攝像頭模塊的開閉。

結(jié)合圖4，主控制器使用了集成數(shù)模轉(zhuǎn)換的mpu(嵌入式微處理器)，mpu數(shù)字輸入輸出口通過導(dǎo)線與絲桿拖動模塊的電機驅(qū)動器連接，模擬輸入輸出口與各類傳感器模塊連接，tx與rx引腳分別通過導(dǎo)線與zigbee模塊的rx和tx引腳相互連接，進(jìn)行串口通信。其工作方式為：當(dāng)接收到zigbee模塊的設(shè)置指令后保存該信息，并對其進(jìn)處理；當(dāng)接收到zigbee模塊的控制指令后對指令進(jìn)行處理與判斷，之后轉(zhuǎn)換成對主控制器的反饋；其中當(dāng)接收到來自網(wǎng)關(guān)模塊發(fā)送的信息后都會返回對應(yīng)的反饋信息表明接收成功。

結(jié)合圖5，攝像頭模塊與mpu連接，mpu通過spi協(xié)議采集攝像頭模塊的視頻信息并壓縮，并通過串口通信方式傳給wifi芯片，wifi芯片再將數(shù)據(jù)發(fā)送給網(wǎng)關(guān)來發(fā)送至服務(wù)器以及家庭終端，從而進(jìn)行視頻的同步傳輸。當(dāng)外部傳感器檢測到異樣信號時，通過無線傳輸方式發(fā)送命令打開攝像頭。

終端模塊為移動通信終端，通過終端的app進(jìn)行設(shè)置信息的輸入、控制信息的選擇與發(fā)送以及狀態(tài)信息的接收。

wifi/zigbee網(wǎng)關(guān)模塊，實現(xiàn)zigbee模塊與wifi芯片的通信，同時與以太網(wǎng)連接，通過以太網(wǎng)口發(fā)送和接受云服務(wù)器端的信息。同時與家庭終端連接，使家庭終端與主控制器處于同一局域網(wǎng)下，進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。