基于无线网络技术的安防监控系统构建
雷槟嵘
摘 要：文章首先对基于无线网络技术的安防监控系统的总体设计进行了分析；其次对其系统当中的无线通信功能的实现做出了分析；最后对各个功能的实现做出了研究和探讨。
关键词：无线网络技术；应用基础；安防监控；系统构建
随着现代化的网络以及各种现代化技术的不断发展，智能家居在市场中也出现了很大程度的广泛应用，与此同时，在现代智能家居的构成范围中，家具安防市场占据着很大的一部分，在近些年来发展十分迅速。在现代智能家居市场的存在与运行中，需要充分地依托人们的住宅作为主要的研究对象，来对其安防监控系统的各方面实施，比如精湛的布线技术、发达的现代网络通信技术、高科技的自动化控制技术以及过硬的安全防范技术等，这种集多方面技术于一体的综合性设施集成设备，最终组成一个便捷高效的现代化住宅设备兼具家庭事务的新型管理系统，在满足人们的基本生活需求的同时，还可以提供更加舒适安全的信息交换空间，有效地实现内外通信、远程控制的现象。
1 系统的总体设计
就本文的研究而言，主要将嵌入式技术、现代无线通信技术以及新型的嵌入式Web服务器技术充分结合起来，从而综合考虑安防监控系统所具备的实际性，组建成一种后装式、能够对烟雾以及室内温度等各个环境参数进行实时检测，最终能够以远程监控为基础，精确远程监控现代无线网安装的安防监控系统，图1所示的就是整个系统的结构框架。
通过图1所示，我们能够轻易探知本监控系统主要是把ARMS3C6410型号的处理器当作一个总控制器，同时也可以将它看作一个能够进控制的总节点，通过这个总节点能够有效搜集多种信息，比如各个分节点的传来温度、入侵情况以及它们的烟雾浓度等等，在之后的处理过程当中还可以充分对其信息作出相关的处理，最终实现对室内温度、烟雾浓度等环境参数的有效监控。在该系统中充当分节点的微处理器一般都选择采用市场价格低廉的 STC89C52型号单片机，它能够对接不同的传感器，精确采集不同的数据，然后传递给微处理器，最后微处理器再把RS232串口连接到RM04WiFi模块，这样数据在经过了一系列的传输和处理之后就会到达总控制器内，这样就创建了一个全新的总分结构式的现代安防监控系统。
2 有效实现系统中的现代无线通信功能
就该系统中的现代无线网络通信而言，它主要依托于WiFi组网通信和socket技术进行相结合的方式来对其进行实现，对总控制器以及分节点之间的通信实现了最大程度的通信，还对其数据的传输过程进行了完成。在该系统的通信过程当中，本文主要可以分为以下几个方面进行了分析：
首先在socket通信功能的实现方面，需要对其原理进行充分的掌握和了解。它主要是利用一种十分特殊的I/O，也可以将其当作一个独立的通信链句柄，来描述IP地址以及端口。在实际的应用过程当中，集中体现在客服端/服务器通信模式中，在其模式的发展过程当中，主要利用其中的socket为主要核心部件的操作单元来作为通信数据的传输端口，其中的每一个操作单元当中都具有协议、本地地址、本地端口、远程地址、远程端口来实现描述。在进行通信连接的过程当中，主要是利用套接字的方式进行连接，一般来说，在两端中所存在的socket都需要对各自一方的通信程序作出描述。因此在此种情况下，就如同一个文件函数产生调用现象，以socket为基础，建立连接，从而最大化地传输数据，保证其网络的通信过程的有效通畅。在一般情况下，对于socket的编程方法是很多的，都是在对两种进行比较的基础上进行实际的应用。其中可以采用面向连接的现代TCP协议方法，或者无连接的现代UDP协议方法。在实施运行环节时，TCP 是一种基于连接的通信协议，需要3次握手才可以对数据段当中所存储的消息以及信息进行及时有效的发送，在数据的发送过程当中需要依靠一个具有稳定性与可靠性的虚连接来实现；但是因为UDP协议本身不具有连接性，所以在进行数据传输时，数据发送端与数据接收端二者之间的连接状态就无法保持，从而致使传输数据的可靠性得不到有效保障。
其次在WiFi 通信功能的实现方面，主要是利用无线网络的基础上所进行扩展的一种通信方式，其中具有网络建设简单、扩展性好、性价比高的优势，在实际的应用过程当中其中数据的通讯距离在开放区域能够高达305米，封闭区域内可保持在76～122米的范围，可以说已经成为目前应用十分普遍的短程现代无线通信传递运输技术之一。
另外，在对总控制器与分节点之间无线通信的实现方面，主要是对分节点的无线模块进行分析，在进行分析的时候，我们以HLK-RM04模块为主要的研究对象，可以说是一种成本较低的无线通信模块，可以在通用串行接口的基础上对嵌入式模块实施。在该模块的内部当中，存在着TCP/IP 协议，可以最大限度地实现其串口、以太网以及无线网三者之间的良好转换，它的功能结构如图2所示。
最后还要对其通信过程的实现进行研究，在通信的具体实施过程当中，主要是对总控制器与分节点之间数据的无线传输。在传输的过程当中，主要利用WiFi和socket结合来实现。如果在服务器端和客户端也就是总控制器和分节点两端当中对数据做出汇总和处理，来起到一个总控制器的核心作用。在此种情况下，實际应用过程当中会出现一个服务器端与多个客户端相对应的情况，因此不宜选择类似于recv，send这样具有阻塞性的函数。需要选择select 函数，因为它不但可以有效完成非阻塞 I/O以及信号驱动 I/O，还能够设置时间。
3 各个功能的实现
在对于各种功能节点的实现方面，在本文当中，主要对其温度节点和热释电红外节点进行分析和研究。
在温度节点的研究过程当中，主要利用DALLAS 半导体公司的 DS18B20 温度传感器进行分析。在实际的应用过程当中，如果利用此种传感器实施的话，是不需要进行A/D 转换的，在进行应用的过程当中，可以使其中环境的温度进行直接显示，在测量的过程当中，可以测量的温度显示范围一般都在-55℃～125℃的范围之内。一般在应用的过程当中，需要依靠一根线来有效测量双向通信。其中一般具有9～12位的可编程分辨率，0.062 5℃的最高精度值。
在热释电红外节点当中，主要是利用热释电红外传感器当中所具有的一种或者两种探测性元件，从而充分地将探测性元部件以及它们接收到红外辐射有效转变为电压信号向外传输。在一般情况下，为了增大其探测距离，都会将一个菲涅尔透镜放置在其前方，在实际的应用过程当中，主要利用的是该透镜的特殊光学原理，在传感器过程中的前方交替时会产生不同的区域，可以被称之为“高灵敏区”，也可以叫作“盲区”。如果在这个运行环节中，有人体经过，其中的红外线就会再以交替的状态出现在两个区域中，在经过交替的状态之后，就会利用一个忽强忽弱的脉冲信号来进行输出，从而产生了能量不断增强的现象。与此同时，在对传感器进行监控的时候，传感器自身是不会传播的，并且自身的辐射现象也是不大的，其中的功耗也相对较低，并且其中的隐蔽性是相对较小的，集中体现小动物、电磁以及灯光方面，以此来增强其干扰性能。
4 结语
综上所述，在无线网络的安防监控系统当中，主要依据我国的室内安防监控实践中出现的各种具体情况，制定出了以现代无线网络为运行基础的安防监控系统方案。并且依据其实施的实际状况建立起了系统的开发环境，根据不同的设备要求以及不同通信方式的特点，对嵌入式的系统实施安装，从而有效处理了其交叉编译，依据其系统的具体需要裁剪和移植其内核。在对于分节点的功能实现方面，需要对温度、烟雾以及门禁这3个节点作出分析，保证各功能节点之间的正常运行。
