基于树莓派的智能家居安防系统

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　　摘 要：物联网技术的发展逐渐成为了科技发展重要方向之一，伴随着人工智能技术的火热和国家的大力支持，智能家居行业受到了前所未有的关注。人们对家庭安全也提升到了一个很重要的层面，在这样一种应用场景下，我们设计并开发了基于树莓派的智能家居安防系统，采用树莓派、嵌入式系統进行开发，保护家庭成员的生命、财产安全。同时，提供手机端远程控制和远程监控功能。本系统的研究与开发对保护家庭成员的生命、财产安全具有重要的现实意义。
　　关键词：安防;python;可燃气体
　　1 背景及意义
　　伴随着国家经济社会的发展，城市化建设不断加快，更多的家庭都住进了高楼大厦，用上了天然气，几乎家家户户都使用天燃气做饭，有的家庭还会使用天燃气供热或者烧水洗澡，天然气以绿色环保、经济实惠给各个家庭带来了方便，但也存在着安全隐患。由于操作不当或者管道老化引起的燃气泄漏问题时有发生，天然气的主要成分是甲烷，属于可燃性气体，如果燃气泄漏了得不到有效的解决就会引起很大的危害，虽然每个家庭都安装燃气泄漏报警器，发生燃气泄漏，会在室内听到报警声，但有很多家庭只有老人和孩子在家，安全意识薄弱，如果处理不当，或者家里没人，没有及时发现，得不到有效的解决就会引起很大的危害。这里我们做的燃气泄漏网络报警系统，更能有效的使成年人在工作单位、室外、卧室内通过手机APP就可以及时发现天然气泄漏的情况，及时的采取措施，保证家里面的人身和财产安全，也为家庭安全上了一份双保险。
　　2 系统的技术原理
　　本系统是基于树莓派的室内燃气泄漏报警装置，继承了现在市面传统的燃气报警装置通过蜂鸣器报警的功能，同时增加了手机APP消息推送功能。只要家里面WiFi，利用装置上的无线网卡接入家庭WiFi，通过网络将信息传送到手机APP上，在手机终端就可以及时发现情况，采取必要的措施。本装置用的树莓派（Raspberry Pi）开发板是基于ARM的微型电脑主板，外形只有信用卡大小，它提供了以太网、USB、HDMI接口，由于其外形比较小，支持Python等高级语言编程，更加适用于各种智能家居的开发。
　　3 系统实现
　　3.1 硬件技术部分
　　3.2 电路设计部分
　　3.3 Python代码设计部分
　　3.4 工作原理及流程
　　①开始，燃气报警系统处理监控模式;②MQ-4燃气传感器感应到空气中的天然气体，把指令传给树莓派;③树莓派通过程序端口，激活蜂鸣器，蜂鸣器发生报警，并通过程序与网络将燃气泄漏信息发送到手机APP;④手机APP接收到消息以后，推送给用户;⑤装置间隔0.5秒后继续回到燃气监控状态;⑥用户采取必要措施，燃气得到控制。
　　4 结语
　　基于树莓派的智能家居安防系统有效保护家庭成员生命、财产安全。系统切合当前安防行业现状，以人脸识别技术进行家庭用户与陌生人精准识别;多传感器融合方式来实时获取家庭内部可燃气体存在安全隐患问题;提供手机端与嵌入式智能终端进行数据通信，实现人机交互与远程监控;使用网络对用户和业主进行警报信息智能化推送;系统适用于现有家庭智能安防业务，同样可以应用在现代智能家居系统场景中。
　　参考文献：
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