Тема: Системы обеспечения безопасности жилья на основе микроконтроллера и датчиков

Проблема обеспечения безопасности объектов недвижимости, будь это гаражи, различные помещения, жилые частные и многоквартирные дома остается актуальной задачей современного мира.
Системы электронных пожарных сигнализаций являются одним из главных компонентов предотвращения или минимизации пожара. Охранные сигнализации служат для обнаружения несанкционированного проникновения на охраняемый объект, формирования, передачи различных извещений, управления звуковыми и световыми оповещателями. Существуют так же и различные специализированные датчики обнаружения протечки воды, и содержание вредных, смертоносных и взрывоопасных газов.
В связи с широким использованием современных электронных компонентов и цифровых методах обработки информации происходит «интеллектуализация» технических средств. Современные технические средства охраны могут быть использованы в виде полностью автономной, интегрированной системы или системы, состоящей из функционально независимых компонентов.
Объект исследования — система обеспечения безопасности жилья на основе микроконтроллера и датчиков.
Цель работы: разработать систему, управляемую микроконтроллером, которая обеспечивает безопасность жилого помещения.
В связи с поставленной целью определены задачи:
• проанализировать существующие системы безопасности, и на основе современных решений, обосновать необходимость выбора тех или иных компонентов системы;
• описать процесс разработки системы, основываясь на определенных критериях;
• собрать систему обеспечения безопасности на основе микроконтроллера, необходимых датчиков и модулей;
• составить программу для микроконтроллера, обрабатывающую сигналы с датчиков и посылающую команды на управляемые модули.
Для решения поставленных задач мы рассмотрели статьи, описывающие различные особенности разработки управляемых микроконтроллером систем, документацию на выбранную плату и другие компоненты, учебные и методические пособия по данному направлению.
Разрабатываемая система должна быть проста в установке, настройке и эксплуатации, и не менее важна гибкость в конфигурации и в логике работы.
Такая система может быть модифицирована под конкретные нужды и успешно применена для обеспечения безопасности любого жилого помещения.
Купить

В соответствии с поставленными задачами были получены следующие результаты:
• исследованы теоретические основы разработки систем безопасности. Определены атрибуты систем безопасности и выведены основные критерии для учета при разработке;
• отобраны компоненты системы: рассмотрены популярные
платформы разработки - Seeeduino Mega, Raspberry Pi, Iskra JS, Arduino. Обоснован выбор микроконтроллера Arduino Mega, подобраны необходимые модули, в которые входят датчики, GSM-модуль и его питание;
• изучены способы подключения датчиков в сопровождении схем и описаний, подключение через макетную плату;
• подробно разобрана сама Arduino Mega, способы её питания, а также описаны цифровые и аналоговые вводы/выводы;
• разработана и описана работа GSM модуля, его сообщений и команд;
• разработана программа для микроконтроллера обрабатывающая сигналы с датчиков, а в Arduino IDE написан и отлажен код для отдельных сенсоров и GSM модуля, которые в последствии объединены в единую программу.
GSM-сигнализация — это охранная система, которая использует в качестве канала передачи мобильную связь. При срабатывании датчиков тревоги владельцу приходит смс с сообщением о тревоге. Для защиты дома чаще выбирают расширенные комплекты, которые включают кроме датчиков движения, датчики размыкания, разбития стекла, противопожарные датчики и газоанализаторы. Однако датчики разбития стекла не обязательно включать в комплект, т.к. при проникновении в квартиру практически никогда не бьют стёкла. Стеклопакеты обычно выдавливают, а датчик реагирует именно на
звук бьющегося стекла. Они больше подходят для установки в помещения с витринами, которые могут разбить при попытке кражи содержимого.
GSM-сигнализацию часто выбирают из-за сравнительно низкой стоимости и простоты установки. Устройство GSM-сигнализации довольно простое. В её состав всегда входит GSM-модуль и датчики. Как правило есть возможность дополнительно подключить к системе датчики дыма и газа. Принцип работы такой охранной сигнализации заключается в прямой передаче сигнала тревоги на телефон владельца в виде смс. Можно настроить систему так, чтобы сообщения о проникновении, пожаре, утечке газа отправлялись сразу нескольким людям из заранее подготовленного списка.
GSM-сигнализации считаются автономными, потому что они не связаны с мониторинговой службой и в них не входят услуги по обслуживанию оборудования и реагированию службы безопасности. При получении тревожного сигнала владелец самостоятельно принимает решение о дальнейших действиях и единственное, что можно предпринять - вызвать полицию или спасательные службы и надеяться, что они успеют вовремя.
Помимо отправки смс и звонков, модуль M590 умеет принимать смс- сообщения и звонки, это можно обрабатывать в скетче и как-то реагировать, выполняя какие-либо действия. В довершении ко всему модуль способен подключаться к GPRS.
В более продвинутых и как следствие дорогих сигнализациях, как правило существует контрольная панель отправляющая сигнал тревоги на станцию мониторинга и в мобильное приложение, а также позволяющее управлять всей охранной системой - отслеживать активность системы, ставить/снимать объект на охрану/с охраны, управлять ключами, добавлять пользователей и т.д.
Квартирная охранная сигнализация GSM - инновация в мире услуг безопасности. Она позволяет установить систему без Интернета и телефонной линии. Подключить сигнализацию последним способом может быть дешево, но это повлечет за собой минусы. Например, преступник 56
сможет ее легко обрезать, и система не сработает. В GSM данные передаются через сим-карту, а это значит — сигнал тревоги не потеряется по пути на станцию мониторинга или на мобильный телефон владельца. Информация пересылается за считанные секунды, как обычное смс-сообщение. При покупке охранной системы для защиты квартиры - ориентироваться стоит только на новые технологии.
Мы изучили микроконтроллеры, и что с помощью них можно сделать. Получившаяся система обеспечения безопасности жилья на основе микроконтроллера и датчиков выгодно отличается от конкурентов стоимостью масштабируемостью, простотой установки, а также, что не менее важно, отсутствием абонентской платы.
Платформа Arduino активно развивается, и в настоящее время доступно большое число аналоговых и цифровых датчиков, предназначенных для оценки самых разнообразных аналоговых величин. К ним относятся датчики магнитного поля, температуры, влажности, освещенности, ультразвуковые датчики для измерения расстояния и многие другие.
В результате разработанная нами система безопасности - недорогая, простая в установке, настройке и эксплуатации, и что самое главное очень гибкая, что позволяет модифицировать с наименьшими затратами под практически любую задачу обеспечения безопасности объектов.
Купить