ZigBee的嵌入式智能家居安防系统随着现代家居生活的不断改善，人们对财产、人身安全的要求也越来越高。安防系统不再只局限于防盗，而且要能做到防劫、防火，并即时了解和解决家中突发事件，实现家庭安全系统的智能化。现在市场上出现的安防系统，不是容易引起误报，就是功能比较单一，或是采用有线连接方式，布线繁琐且线路容易老损。针对现代家庭安防的要求和当前市场上类似产品的缺陷，本研究提出了以ZigBee+ARM9为的嵌入式智能家庭安防系统（EmbeddedIntelli2gentHomeSecuritySystem,EIHSS）。本系统有以下特点：①完善的防盗系统，实现门、窗、阳台等地方的监控和报警，力争做到零误报；②实现家中火灾早期的监测和煤气泄漏等突发事件的检测；③实现家庭安全状况远程实时监测和查询；④具有现场图像抓拍功能在设防状态下，当红外传感器或者门磁触发告警时，系统将启动USB摄像头对现场开展拍摄。1系统构造及工作原理系统总体构造如图1所示，主要由前端（Zig2Bee节点）和后端（主服务器）2部分组成，前端有传感器检测、信号处理、无线发送，后端有无线接收、中央处理及外围电路等前端和后端通过ZigBee网络无线连接。图1系统构造系统后端有2个功能按键，分别为设防键和撤防键。主人在出门时按下设防键，再通过手机短信方式由GPRS通知主机进入工作状态；当主人回家时再通过短信通知主机进入待机状态，待主人进入家中时则按下撤防键，主机停止工作。每个传感器加上信号处理以及CC2430收发模块组成一个ZigBee节点，分配有不同的地址，节点通过ZigBee无线网络与主服务器ARM9模块通信，主机根据地址判断信号是来自哪个节点，然后通过软件判断是有非法人员进入还是有火灾隐患或是有煤气泄漏，无论哪种突发状况发生，主机都会启动USB摄像头对现场图像抓拍，通过GPRS网络通知主人或物管中心，并驱动报警装置开展报警，同时用以太网接入小区的局域网或互联网，实现家庭网络Internet接入。2EIHSS硬件系统本系统硬件电路框图如图2所示，主要由传感器模块，ZigBee无线收发模块，电源及复位模块，以太网网络模块，USB摄像头、功能按键、报警模块，GPRS模块及中央控制器ARM9模块等组成。图2系统硬件电路框图2.1传感器和电源模块传感器模块按功能可分为3个部分：防盗、火灾检测和煤气泄漏检测。防盗部分由振动传感器门磁窗磁传感器、热释电红外传感器组成。把振动传感器安装在入户门上的隐蔽处，当它检测到门上有振动，如果振动持续超过8min（有待讲究），则判断为可能是非法人员撬门。门磁传感器也是安装在入户门上，当门被打开超过2cm时传感器会有信号输出。通过这2个传感器相结合来判断是否有人非法进入，消除误报。另外，热释电红外传感器能感应到物体在室内的移动.对于窗、阳台等其他地方的防盗原理跟入户门防盗相似。火灾检测由烟雾传感器和温度传感器组成，两者均检测到信号则认为确有火灾发生这样可以防止误报。而煤气泄漏检测则用MQ-6传感器作为感应器，它对液化气、天然气及城市煤气有较好的灵敏度而对乙醇、烟雾几乎不响应。电源模块包括内部电源和外部电源。内部电源包括可充电电池和充电电路，主要任务是在监控状态下外部断电时供整个电路正常工作。其充电也是由微控制器控制完成的，在外部电源供电状态下，低于下限电平时自动接通充电电路，高于上限电平时自动断开充电电路。2.2ZigBee模块ZigBee是新兴的具有自组网功能的Ad-Hoc网络，是一种短距离、低复杂度、低速率、低功耗、低成本的双向无线通信技术，主要适用于自动控制和远程控制领域。2.2.1ZigBee协议栈ZigBee协议使用IEEE802.15.4规范作为介质访问层（MAC）和物理层，IEEE802.15.4总共定义了3个工作频带：2.4GHz（），915MHz（美国）和868MHz（欧洲），以上3种频带所提供的数据速率分别为250kbps,40kbps和20kbps.完整的ZigBee协议栈构造如图3所示。图3ZigBee协议栈构造每个ZigBee网络节点（FFD和RFD）可以支持多达31个传感器和受控设备，每个传感器和受控设备可以有8种不同的接口方式，可以采集和传输数字量和模拟量。2.2.2ZigBee网络配置域网络关联ZigBee无线网络可采用多种类型的网络配置。本系统设计使用星型网络实现通...