3 报警主机的设计

　　在该系统中，报警主机作为连接公共电话网（PSTN）和无线传感器网络之间的协议转换网关。其硬件采用优龙FS2410的核心板，并根据需要重新设计了外设板。FS2410核心板上集成了ARM9 2410处理器、64MB SDRAM、64MB NAND FLASH、2MB NOR FLASH 以及以太网控制器，为软件开发提供了足够的空间。

　　外设板上提供了一个10M/100M 以太网接口、三个RS-232串口、两个USB接口、一个RJ11接口，扩展了一个无线通讯模块、一个电话报警模块及电源模块等。外设板上的以太网接口可以直接与Internet相连，外设板上的RS-232串口通过MAX232与无线传输模块PTR8000相连。

　　报警主机选用ARM Linux操作系统，以此为基础，移植了嵌入式数据库SQLite，并开发了智能电话报警软件，具有主动语音报警、远程撤防/设防、远程设置报警电话等功能。

　　4 系统软件设计

　　整个系统软件设计包括无线传感器网络节点（下位机）和报警主机系统端（上位机）的软件设计。由于篇幅有限，这里仅介绍数据无线通信策略及无线传感器网络节点系统主程序。

　　4.1 上位机与下位机的数据通信策略

　　该系统中，报警主机与每个无线传感器网络节点之间均采用无线方式传输数据。通信协议采用如表1所示的帧格式。

　　前导字符可采用0xAA、0xAA、0xAA、0xAA、0xFF、0x00共6字节，其中前4字节为同步信号，后2字节为帧起始标志；帧的总长度不允许也不会超过256字节，如果超过就分为多个256字节的帧传输；帧类型字段用于定义命令和响应的帧格式，该字段为8bit，协议帧分为初始化帧、确认帧、数据帧、控制命令帧等多种类型；地址标明数据帧的目的地址；校验为CRC16校验码。

　　系统中，无线传感器网络节点与报警主机组成一个单跳星型拓扑网络。每个无线传感器网络节点都有唯一的节点号，该节点号由报警主机分配，可以被报警主机寻址。无线传感器网络节点开机后进入待机状态，报警主机按照上述协议封装查询命令发送给下位机。下位机接收到数据后，先判断前导字符以确定是否为有效数据，然后校验。通过校验后，判断地址是否是本机地址；若是，则解开封包进行相应操作；若为查询命令，则按上述协议封装报警信息返回给报警主机，否则此下位机丢弃该数据包。报警主机收到报警协议帧后，主动拨打预先设置好的电话号码，并把报警通过语音播放出去。报警主机则按照同样的方式继续查询下位机，直到找到所要通信的下位机为止。整个网络时序由主站统一控制，保证了不会出现访问冲突。

　　4.2 无线传感器网络节点系统程序设计

　　无线传感器网络节点系统程序由主程序、数据采集子程序、与上位机通信的子程序等部分组成。这里主要介绍主程序的设计。

　　主程序是下位机测控系统的核心，主要完成对各子程序的调用，从而实现报警数据的采集、存储及向上位机发送数据。当下位机接收到上位机发送的指令时，就按照指令去执行相应的操作。

　　系统采用无线传感器网络技术，将家庭安防传感器组成一个星型拓扑无线传感器网络，当有烟雾报警或红外报警信号时，可以主动拨打主人的电话，使主人能在第一时间了解家庭的安全隐患。用户也可以通过电话远程设置新的报警电话号码以及远程布防和撤防等，实现了对报警主机的简单控制。增加系统的控制功能可以实现对家电设备的远程电话控制，将大大促进家庭的网络化、数字化、智能化进程。

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