CN207473791U - 一种物联网下家庭安全防护与远程监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种物联网下家庭安全防护与远程监控系统，其包括分别布设在各个家庭房屋中的传感器节点和用于连接各个传感器节点的ZigBee协调节点，所述ZigBee协调节点和各个传感器节点之间通过ZigBee网络相通信，所述ZigBee协调节点通过GSM网络和各个基站相互通信，所述基站通过GSM网络与移动终端相通信；本实用新型方便人们能够在家中无人情况下随时启动并操作移动终端就可以查看家中安全防护状况以及室内温湿度、PM2.5、气压等环境数据，通过无线网络通讯技术达到远程监控的目的，以防不法分子的闯入。当移动终端若连接多个传感器节点则可以查看多个家庭安全防护与远程监控状态，也就是能够查看安装在每个家庭内的各类传感器报警信息和环境监测要素的数据。

Description

一种物联网下家庭安全防护与远程监控系统

技术领域

本实用新型涉及一种物联网下家庭安全防护与远程监控系统，其属于物联网领域。

背景技术

近年来，家庭信息化的迅猛发展使得人们对于家庭安防的需求越来越强烈，随着生活节奏的加快，各种繁忙的事务造成人们没有较多的时间待在家里，而如何保障家中安全以及随时查看环境监控设备的运行情况，越来越受到人们的重视。在这样的背景下，家庭安全防护与远程监控系统逐渐发展起来。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供了一种将家庭安全防护中各类传感器设备监测环境和远程监控功能全方位整合的物联网下家庭安全防护与远程监控系统。

本实用新型的技术方案如下：

一种物联网下家庭安全防护与远程监控系统，其包括分别布设在各个家庭房屋中的传感器节点和用于连接各个传感器节点的ZigBee协调节点，所述ZigBee协调节点和各个传感器节点之间通过ZigBee网络相通信，所述ZigBee协调节点通过GSM网络和各个基站相互通信，所述基站通过GSM网络与移动终端相通信。

进一步的，所述传感器节点包括微控制单元MCU、用于采集环境参数的传感器模块和ZigBee模块A，所述微控制单元MCU接收并存储传感器模块输送来的环境参数并将所述环境参数输送至ZigBee模块A；所述ZigBee协调节点包括相互连接的ZigBee模块B和无线通信网络GSM主控模块，所述ZigBee模块A和ZigBee模块B之间通过ZigBee网络相通信，所述移动终端基于各个基站之间构建的GSM网络与无线通信网络GSM主控模块相通信。

进一步的，所述传感器模块包括红外传感器、温湿度传感器、断线传感器、振动传感器、声光传感器、气压传感器和PM2.5传感器中的一种或任意种以上。

进一步的，所述红外传感器的型号为热释电红外传感器PIR，所述温湿度传感器的型号为SHT75，所述断线传感器的型号为RLD-JLJ，所述振动传感器的型号为ZDQ-01，所述声光传感器的型号为LTE-1101J，所述气压传感器的型号为MS5540C，所述PM2.5传感器的型号为PMS5003ST。

进一步的，所述ZigBee模块A和ZigBee模块B采用型号为STM32W108的无线射频芯片。

进一步的，所述移动终端包括具有独立的操作系统、可由用户自行安装软件并可通过移动通讯网络来实现无线网络接入的计算机设备，所述移动终端可以为智能手机、笔记本、平板电脑、POS机甚至包括车载电脑。

进一步的，本实用新型还包括通过GSM网络连接各个ZigBee协调节点的监控中心，所述监控中心包括能查看若干个物联网下家庭的安全防护与远程监控状态的可联网计算机。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型方便人们能够在家中无人情况下随时启动并操作移动终端就可以查看家中安全防护状况以及室内温湿度、PM2.5、气压等环境数据，通过无线网络通讯技术达到远程监控的目的，以防不法分子的闯入。当移动终端若连接多个传感器节点则可以查看多个家庭安全防护与远程监控状态，也就是能够查看安装在每个家庭内的各类传感器报警信息和环境监测要素的数据。

本实用新型通过把家庭安全防护中各类传感器设备监测环境和远程监控功能进行全方位的资源整合，在安防模式下，利用红外传感器对外来不法分子的入侵进行检测，一旦发现有人非法闯入，就会发出红外报警。同时，当系统区域内的玻璃、墙体或门等受到猛烈撞击时，振动传感器触发报警。另外，家庭安防区域内缠绕金属线的贵重物品遭到偷窃时，也会触发断线传感器报警。在撤防模式下，人员可以在不触发报警的情况下安全进入家庭安全防护区域。温湿度、PM2.5、气压、声光传感器可以对室内温湿度、PM2.5、气压和有危险的声光环境数据进行实时巡回检测，并经由无线网络通讯技术传输到移动终端的控制端，达到远程安全防护和监控的目的。

本实用新型还设有监控中心，能够查看多个家庭的安全防护与远程监控状态，即安装在每个家庭内的各类传感器报警信息和环境监测要素的数据。

附图说明

图1为本实用新型的架构关系图。

图2为本实用新型中ZigBee协调节点进行初始化的流程图。

图3为本实用新型中传感器节点进行初始化的流程图。

图4为本实用新型中传感器节点的工作流程图。

图5为本实用新型中ZigBee协调节点的工作流程图。

图6为本实用新型中移动终端的操作流程图。

其中，1移动终端、2基站、3 GSM网络、4 ZigBee网络。

具体实施方式

下面结合附图1~图6和具体实施例对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，本实施例涉及一种物联网下家庭安全防护与远程监控系统，其包括分别布设在各个家庭房屋中的传感器节点和用于连接各个传感器节点的ZigBee协调节点，所述ZigBee协调节点和各个传感器节点之间通过ZigBee网络4相通信，所述ZigBee协调节点通过GSM网络3和各个基站2相互通信，所述基站2通过GSM网络3与移动终端1相通信。

进一步的，所述传感器节点包括微控制单元MCU、用于采集环境参数的传感器模块和ZigBee模块A，所述微控制单元MCU接收并存储传感器模块输送来的环境参数并将所述环境参数输送至ZigBee模块A；所述ZigBee协调节点包括相互连接的ZigBee模块B和无线通信网络GSM主控模块，所述ZigBee模块A和ZigBee模块B之间通过ZigBee网络4相通信，所述移动终端1基于各个基站2之间构建的GSM网络3与无线通信网络GSM主控模块相通信。

进一步的，所述传感器模块包括红外传感器、温湿度传感器、断线传感器、振动传感器、声光传感器、气压传感器和PM2.5传感器中的一种或任意种以上。

进一步的，所述红外传感器的型号为热释电红外传感器PIR，所述温湿度传感器的型号为SHT75，所述断线传感器的型号为RLD-JLJ，所述振动传感器的型号为ZDQ-01，所述声光传感器的型号为LTE-1101J，所述气压传感器的型号为HP206C，所述PM2.5传感器的型号为PMS5003ST；所述微控制单元MCU的型号为STM32F103C8T6.

进一步的，所述ZigBee模块A和ZigBee模块B采用型号为STM32W108的无线射频芯片。

进一步的，所述移动终端1包括具有独立的操作系统、可由用户自行安装软件并可通过移动通讯网络来实现无线网络接入的计算机设备，所述移动终端1可以为智能手机、笔记本、平板电脑、POS机甚至包括车载电脑。

进一步的，本实用新型还包括通过GSM网络3连接各个ZigBee协调节点的监控中心，所述监控中心包括能查看若干个物联网下家庭的安全防护与远程监控状态的可联网计算机。

本实施例的工作原理如下：

所述ZigBee协调节点由无线通信网络GSM主控模块和ZigBee模块B组成，其中ZigBee模块B采用型号为STM32W108的无线射频芯片，用来与传感器节点进行通信，获取其中传感器模块内各个传感器的实时参数。

所述传感器节点包括ZigBee模块A、微控制单元MCU和若干种传感器；若干种传感器包括红外感应器、温湿度传感器、气压传感器、PM2.5传感器、断线传感器、声光传感器、振动传感器中的一种或几种；MCU控制传感器采集环境参数和控制ZigBee向主控模块传送环境参数。

所述的物联网下家庭安全防护与远程监控系统的监控方法，包括如下步骤：

所述传感器模块中的各个传感器采集到值得报警的环境信息后，微控制单元MCU控制ZigBee模块A将值得报警的环境信息通过ZigBee网络4发送给ZigBee协调节点中的ZigBee模块B。

所述ZigBee模块B将值得报警的环境信息传递给无线通信网络GSM主控模块分析处理，将该消息通过GSM无线方式发送到移动终端1的软件程序中，并实时显示报警，通过在移动终端1的软件程序上对报警信息进行取消和确认。

如图2所示，ZigBee协调节点进行初始化的流程如下：开始后无线通信网络系统启动，初始化ZigBee模块B，然后初始化无线通信网络GSM主控模块，接着判断数据是否传输了，如果传输了，初始化完成，如果没有传输，返回重新初始化ZigBee模块B。

如图3所示，传感器节点进行初始化的流程如下：开始后初始化无线通信网络GSM主控模块，然后初始化温湿度传感器、红外感应器、振动传感器、断线传感器、气压传感器、声光传感器和PM2.5传感器，接着初始化ZigBee模块A，然后ZigBee模块B发送注册链接数据，判断是否收到答复数据，如果收到答复数据，则表示初始化完成，如果没有收到答复数据，则返回令ZigBee模块B重新发送注册链接数据。

如图4所示，传感器节点的工作流程如下：开始后微控制单元MCU检测传感器模块，判断是否有传感器报警信息，如有传感器报警信息，则微控制单元MCU控制ZigBee模块A向无线通信网络GSM主控模块发送传感器报警信息，并进一步判断是否收到无线通信网络GSM主控模块的确认信息，如果收到无线通信网络GSM主控模块的确认信息，则返回微控制单元MCU继续检测传感器模块，如果没有收到无线通信网络GSM主控模块的确认信息，则返回微控制单元MCU控制ZigBee模块A重新向无线通信网络GSM主控模块发送传感器报警信息；如无传感器报警信息，返回微控制单元MCU继续检测传感器模块。

如图5所示，ZigBee协调节点的工作流程如下：开始后检测ZigBee模块B，判断是否收到传感器发送的数据，如果收到传感器发送的数据则采用GSM方式发送，接着判断信息是否传送成功，若传送成功，则返回再次检测ZigBee模块B，若没有传送成功，则返回再次采用GSM方式发送；如果没有收到传感器发送的数据则直接返回再次检测ZigBee模块B。

如图6所示，移动终端的操作流程如下：此实施例中移动终端采用智能手机，开始后手机上安装的APP软件接收到无线通信网络GSM主控模块传送的红外、温湿度、断线、振动、声光、气压、PM2.5传感器的数据，然后判断安防系统当前的工作状态，如果安防系统当前的工作状态是布防状态，则手机接收报警信息，进一步的根据接收到的报警信息判断是否有突发状况，如果有突发状况则确认报警信息，如果没有突发状况则解除报警；如果安防系统当前的工作状态是撤防状态，则手机不提示报警。

以上所述实施方式仅为本实用新型的优选实施例，而并非本实用新型可行实施的穷举。对于本领域一般技术人员而言，在不背离本实用新型原理和精神的前提下对其所作出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。

Claims (7)

1.一种物联网下家庭安全防护与远程监控系统，其特征在于：其包括分别布设在各个家庭房屋中的传感器节点、用于连接各个传感器节点的ZigBee协调节点和通过GSM网络连接各个ZigBee协调节点的监控中心，所述ZigBee协调节点和各个传感器节点之间通过ZigBee网络相通信，所述ZigBee协调节点通过GSM网络和各个基站相互通信，所述基站通过GSM网络与移动终端相通信；所述监控中心包括能查看物联网下家庭的安全防护与远程监控状态的可联网计算机。

2.根据权利要求1所述的物联网下家庭安全防护与远程监控系统，其特征在于：所述传感器节点包括微控制单元MCU、用于采集环境参数的传感器模块和ZigBee模块A，所述微控制单元MCU接收并存储传感器模块输送来的环境参数并将所述环境参数输送至ZigBee模块A；所述ZigBee协调节点包括相互连接的ZigBee模块B和无线通信网络GSM主控模块，所述ZigBee模块A和ZigBee模块B之间通过ZigBee网络相通信，所述移动终端基于各个基站之间构建的GSM网络与无线通信网络GSM主控模块相通信。

3.根据权利要求1或2所述的物联网下家庭安全防护与远程监控系统，其特征在于：所述传感器模块包括红外传感器、温湿度传感器、断线传感器、振动传感器、声光传感器、气压传感器和PM2.5传感器中的一种或任意两种以上。

4.根据权利要求3所述的物联网下家庭安全防护与远程监控系统，其特征在于：所述红外传感器的型号为热释电红外传感器PIR，所述温湿度传感器的型号为SHT75，所述断线传感器的型号为RLD-JLJ，所述振动传感器的型号为ZDQ-01，所述声光传感器的型号为LTE-1101J，所述气压传感器的型号为MS5540C，所述PM2.5传感器的型号为PMS5003ST。

5.根据权利要求1或2所述的物联网下家庭安全防护与远程监控系统，其特征在于：所述ZigBee模块A和ZigBee模块B采用型号为STM32W108的无线射频芯片。

6.根据权利要求3所述的物联网下家庭安全防护与远程监控系统，其特征在于：所述ZigBee模块A和ZigBee模块B采用型号为STM32W108的无线射频芯片。

7.根据权利要求1或2所述的物联网下家庭安全防护与远程监控系统，其特征在于：所述移动终端包括具有独立的操作系统、可由用户自行安装软件并可通过移动通讯网络来实现无线网络接入的计算机设备。