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1、(10)申请公布号 CN 102622841 A (43)申请公布日 2012.08.01 CN 102622841 A *CN102622841A* (21)申请号 201210109181.2 (22)申请日 2012.04.11 G08B 13/19(2006.01) G08B 25/10(2006.01) (71)申请人 杭州网想科技有限公司 地址 310007 浙江省杭州市西湖区天目山路 310 号 403 室 (72)发明人 马龙华 徐鸣 (54) 发明名称 一种基于 3G 的物联网报警控制系统 (57) 摘要 本发明公开了一种基于 3G 的物联网报警控 制系统， 它包括嵌入式微处。
2、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 ； 红外探测电路用于实现对闯入人体的探 测， 探测信号经 AD 转化并供嵌入式微处理器识别 后， 随即启动 COMS 图像传感器对闯入人体进行图 像抓拍， 接着将抓拍图像通过 TCP/IP 的方式无线 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， 实现高可靠无缝报警 ； 当没 有警情发生时， 本发明还会每隔一分钟向接警中 心发送心跳包， 以保证其实时在线， 避免因系统掉 线而导致漏报警。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 。
3、页 说明书 4 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 2 页 1/1 页 2 1. 一种基于 3G 的物联网报警控制系统， 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、 。
4、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的物联网报警控制系统， 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。 权 利 要 求 书 CN 102622841 A 2 1/4 页 3 一种基于 3G 的物联网报警控制系统 技术领域 0001 本发明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 的物联网报警控制系统。 背景技术 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。
5、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。 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。
6、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。 0004 物联网 (the Internet 。
7、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。
8、。 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。
9、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 说 明 书 CN 102622841 A 3 2/4 页 4 善人们的生活。 发明内容 0006 本发明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 网报警控制系统。 0007 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的 ： 一种基于 3G 的物联网报警控制系 统， 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。
10、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。 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。 0009 本发明的有益效果是 ： 本发明基于 3G 的物联网报警控制系统设备通用简单、 成本 低廉、 一次性投资少， 便于安装且。
11、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。 附图说明 0010 图 1 是本发明的基于 3G 的物联网报警控制系统的结构框图 ； 0011 图 2 是图 1 中供电单元原理图 ； 0012 图 3 是图 1 中红外探测电路的电路原理图 ； 0013 图 4 是图 1 中 3G 无线模块的电路原理图。 具体实施方式 0014 如图 1 所示， 本发明基于 3G 的物联网报警控制系统包括嵌。
12、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。 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。 0016 本发明以嵌入式微处理器为核心， 嵌。
13、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。 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 D。
14、1 说 明 书 CN 102622841 A 4 3/4 页 5 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 ； 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。
15、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。 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， 本发明的探测对象 是人体， 通过查阅相关资料， 。
16、人体活动频率一般为 0.1Hz 10Hz， 发出的波长为 m*T 2989(m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 ： 0019 m 2989/(309 310.5) 9.67 9.64m 0020 因此， 本发明的红外传感器选用 RE200B， 其参数为反应频率 0.3Hz 3Hz， 波长 7 14m。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。
17、， 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。
18、接， 3 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。 0021 所述 。
19、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 23 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。
20、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 ； U。
21、5 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 说 明 书 CN 102622841 A 5 4/4 页 6 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。 0022 本发明基于 3G 的物联网报警。
22、控制系统的工作过程如下 ： 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， 本发明会每分钟发一个心跳包到接警中心， 以保证系统实时在线。 说 明 书 CN 102622841 A 6 1/2 页 7 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 102622841 A 7 2/2 页 8 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 102622841 A 8 。