邊少彬 郝建軍 曲興衛(wèi)

摘 要：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展逐漸成為了科技發(fā)展重要方向之一，伴隨著人工智能技術(shù)的火熱和國(guó)家的大力支持，智能家居行業(yè)受到了前所未有的關(guān)注。人們對(duì)家庭安全也提升到了一個(gè)很重要的層面，在這樣一種應(yīng)用場(chǎng)景下，我們?cè)O(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)了基于樹(shù)莓派的智能家居安防系統(tǒng)，采用樹(shù)莓派、嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，保護(hù)家庭成員的生命、財(cái)產(chǎn)安全。同時(shí)，提供手機(jī)端遠(yuǎn)程控制和遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。本系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)對(duì)保護(hù)家庭成員的生命、財(cái)產(chǎn)安全具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：安防;python;可燃?xì)怏w

1 背景及意義

伴隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，城市化建設(shè)不斷加快，更多的家庭都住進(jìn)了高樓大廈，用上了天然氣，幾乎家家戶(hù)戶(hù)都使用天燃?xì)庾鲲垼械募彝ミ€會(huì)使用天燃?xì)夤峄蛘邿丛?，天然氣以綠色環(huán)保、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠給各個(gè)家庭帶來(lái)了方便，但也存在著安全隱患。由于操作不當(dāng)或者管道老化引起的燃?xì)庑孤﹩?wèn)題時(shí)有發(fā)生，天然氣的主要成分是甲烷，屬于可燃性氣體，如果燃?xì)庑孤┝说貌坏接行У慕鉀Q就會(huì)引起很大的危害，雖然每個(gè)家庭都安裝燃?xì)庑孤﹫?bào)警器，發(fā)生燃?xì)庑孤?，?huì)在室內(nèi)聽(tīng)到報(bào)警聲，但有很多家庭只有老人和孩子在家，安全意識(shí)薄弱，如果處理不當(dāng)，或者家里沒(méi)人，沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)，得不到有效的解決就會(huì)引起很大的危害。這里我們做的燃?xì)庑孤┚W(wǎng)絡(luò)報(bào)警系統(tǒng)，更能有效的使成年人在工作單位、室外、臥室內(nèi)通過(guò)手機(jī)APP就可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)天然氣泄漏的情況，及時(shí)的采取措施，保證家里面的人身和財(cái)產(chǎn)安全，也為家庭安全上了一份雙保險(xiǎn)。

2 系統(tǒng)的技術(shù)原理

本系統(tǒng)是基于樹(shù)莓派的室內(nèi)燃?xì)庑孤﹫?bào)警裝置，繼承了現(xiàn)在市面?zhèn)鹘y(tǒng)的燃?xì)鈭?bào)警裝置通過(guò)蜂鳴器報(bào)警的功能，同時(shí)增加了手機(jī)APP消息推送功能。只要家里面WiFi，利用裝置上的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡接入家庭WiFi，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將信息傳送到手機(jī)APP上，在手機(jī)終端就可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)情況，采取必要的措施。本裝置用的樹(shù)莓派（Raspberry Pi）開(kāi)發(fā)板是基于ARM的微型電腦主板，外形只有信用卡大小，它提供了以太網(wǎng)、USB、HDMI接口，由于其外形比較小，支持Python等高級(jí)語(yǔ)言編程，更加適用于各種智能家居的開(kāi)發(fā)。

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

3.1 硬件技術(shù)部分

3.2 電路設(shè)計(jì)部分

3.3 Python代碼設(shè)計(jì)部分

3.4 工作原理及流程

①開(kāi)始，燃?xì)鈭?bào)警系統(tǒng)處理監(jiān)控模式;②MQ-4燃?xì)鈧鞲衅鞲袘?yīng)到空氣中的天然氣體，把指令傳給樹(shù)莓派;③樹(shù)莓派通過(guò)程序端口，激活蜂鳴器，蜂鳴器發(fā)生報(bào)警，并通過(guò)程序與網(wǎng)絡(luò)將燃?xì)庑孤┬畔l(fā)送到手機(jī)APP;④手機(jī)APP接收到消息以后，推送給用戶(hù);⑤裝置間隔0.5秒后繼續(xù)回到燃?xì)獗O(jiān)控狀態(tài);⑥用戶(hù)采取必要措施，燃?xì)獾玫娇刂啤?/p>

4 結(jié)語(yǔ)

基于樹(shù)莓派的智能家居安防系統(tǒng)有效保護(hù)家庭成員生命、財(cái)產(chǎn)安全。系統(tǒng)切合當(dāng)前安防行業(yè)現(xiàn)狀，以人臉識(shí)別技術(shù)進(jìn)行家庭用戶(hù)與陌生人精準(zhǔn)識(shí)別;多傳感器融合方式來(lái)實(shí)時(shí)獲取家庭內(nèi)部可燃?xì)怏w存在安全隱患問(wèn)題;提供手機(jī)端與嵌入式智能終端進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互與遠(yuǎn)程監(jiān)控;使用網(wǎng)絡(luò)對(duì)用戶(hù)和業(yè)主進(jìn)行警報(bào)信息智能化推送;系統(tǒng)適用于現(xiàn)有家庭智能安防業(yè)務(wù)，同樣可以應(yīng)用在現(xiàn)代智能家居系統(tǒng)場(chǎng)景中。

參考文獻(xiàn)：

[1]汪開(kāi)元，胡大春.基于樹(shù)莓派的智能家居語(yǔ)音控制系統(tǒng)[J].科技與創(chuàng)新，2017（22）：56-57.

[2]劉長(zhǎng)俊，朱培根.基于樹(shù)莓派的負(fù)載控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].微型機(jī)與應(yīng)用，2017，36（19）：78-80.

[3]楊皓深.基于樹(shù)莓派的遠(yuǎn)程家居控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].電子制作，2017（17）：32-34.

[4]霍昕澤.基于樹(shù)莓派的智能監(jiān)控系統(tǒng)[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2017，7（11）：105-106.