基于Android平臺(tái)的保險(xiǎn)箱異動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

摘要：為了實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控保險(xiǎn)箱，及時(shí)地預(yù)警和報(bào)警，降低損失，在傳統(tǒng)保險(xiǎn)箱基礎(chǔ)上增加了振動(dòng)傳感器、GPS模塊、GSM模塊、攝像頭模塊等監(jiān)控設(shè)備，并利用WSN，GPS，GSM，拍照等現(xiàn)有的技術(shù)提出了一種基于Android平臺(tái)的保險(xiǎn)箱異動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)。介紹了保險(xiǎn)箱監(jiān)控系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)和硬件平臺(tái)，重點(diǎn)論述了Android平臺(tái)下保險(xiǎn)箱異動(dòng)監(jiān)控客戶端的設(shè)計(jì)思路與實(shí)現(xiàn)過(guò)程。在無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境下對(duì)保險(xiǎn)箱進(jìn)行測(cè)試，實(shí)現(xiàn)了Android手機(jī)對(duì)保險(xiǎn)箱定位，圖片顯示，遠(yuǎn)程拍照等功能，達(dá)到了利用手機(jī)進(jìn)行保險(xiǎn)箱異動(dòng)監(jiān)控的目的。
關(guān)鍵詞：遠(yuǎn)程監(jiān)控；Android；異動(dòng)監(jiān)控；客戶端；手機(jī)監(jiān)控

0 引言
隨著黃金，白銀等貴金屬價(jià)格的飆升，人們投資黃金的熱情不斷高漲，投資類金條屢次簽出大單，黃金飾品銷量也隨之攀升，越來(lái)越多的家庭開始擁有黃金、珠寶首飾等貴重物品以及大量現(xiàn)金或房產(chǎn)證等，這些貴重物品的保管成了一個(gè)難題。傳統(tǒng)的保險(xiǎn)箱雖然有防火，防盜，防潮等功能，但還存在很多弊端，主要表現(xiàn)在：
(1)物主不在家中貴重物品被盜時(shí)物主不能及時(shí)被通知，也不能捕捉犯罪證據(jù)，報(bào)警后也難以立案，給辦案人員增加了不少困難。
(2)物主要時(shí)常打開保險(xiǎn)箱查看里面的貴重物品是否丟失和變質(zhì)，以及保險(xiǎn)箱內(nèi)環(huán)境是否潮濕，給物主帶來(lái)不便，尤其是物主長(zhǎng)期在外出差。
為了解決以上問(wèn)題，存?zhèn)鹘y(tǒng)保險(xiǎn)箱基礎(chǔ)上增加一些必要的傳感器，如振動(dòng)傳感器，傾角傳感器，濕度傳感器、通信模塊，如GSM(Global System for Mobile Communications)全球移動(dòng)通信系統(tǒng)／GPRS(General Paeket Radio Service)通用分組無(wú)線服務(wù)模塊，GPS(Global Posi tioning System)全球定位系統(tǒng)定位模塊、攝像頭模塊，數(shù)據(jù)處理設(shè)備等，利用現(xiàn)有的WSN(Wireless Sensor Network)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，GSM技術(shù)，GPS技術(shù)，攝像頭拍照技術(shù)對(duì)保險(xiǎn)箱當(dāng)前狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)保險(xiǎn)箱出現(xiàn)異常狀態(tài)時(shí)能將保險(xiǎn)箱狀態(tài)等信息可靠的發(fā)送到指定的服務(wù)平臺(tái)。同時(shí)保險(xiǎn)箱也能解析從服務(wù)平臺(tái)發(fā)送過(guò)來(lái)的特定指令，如保險(xiǎn)箱防盜配置，查看等互動(dòng)操作指令，并且能根據(jù)這些指令做出相應(yīng)的動(dòng)作。本文將使用Android智能手機(jī)為保險(xiǎn)箱異動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的客戶終端，開發(fā)出一套網(wǎng)絡(luò)化，智能化的保險(xiǎn)箱異動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)移動(dòng)客戶終端。

1 保險(xiǎn)箱異動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)簡(jiǎn)介
保險(xiǎn)箱異動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)整體分為硬件部分和軟件部分。硬件設(shè)備有監(jiān)測(cè)設(shè)備，數(shù)據(jù)庫(kù)，服務(wù)器，電腦，手機(jī)終端組成，其中監(jiān)測(cè)設(shè)備的硬件框圖如圖1所示。

監(jiān)測(cè)設(shè)備主要包括供電模塊、傳感模塊(振動(dòng)傳感器、傾角傳感器、紅外傳感器、攝像頭)、控制模塊、GSM／GPRS模塊、GPS模塊、蜂鳴器、Ethernet以太網(wǎng)卡、存儲(chǔ)卡。軟件部分從功能上分為數(shù)據(jù)采集程序，數(shù)據(jù)傳輸程序，數(shù)據(jù)處理程序等。軟件部分各功能子模塊程序獨(dú)立設(shè)計(jì)運(yùn)行，從而使系統(tǒng)運(yùn)行更流暢，更具靈活性。整個(gè)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖2所示。

(1)監(jiān)控設(shè)備負(fù)責(zé)感知整個(gè)保險(xiǎn)箱的狀態(tài)。例如，如果有報(bào)警事件被觸發(fā)，則要么通過(guò)短信方式，要么通過(guò)GPRS方式，將報(bào)警信息發(fā)送至GSM／GPRS網(wǎng)絡(luò)。
(2)GSM／GPRS／Internet網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的中轉(zhuǎn)。
GSM／GPRS與Internet之間內(nèi)部是通過(guò)專有網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)。
(3)服務(wù)器是一臺(tái)連入公網(wǎng)的服務(wù)器，負(fù)責(zé)接收來(lái)自Internet網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)。
(4)PC(Personal Computer)個(gè)人計(jì)算機(jī)終端與服務(wù)器相連，可獲得來(lái)自服務(wù)器端數(shù)據(jù)信息，在終端顯示。
(5)手機(jī)終端可獲取報(bào)警的短信信息，通過(guò)手機(jī)客戶端軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)保險(xiǎn)箱定位，圖片顯示，遠(yuǎn)程拍照等功能，達(dá)到利用手機(jī)對(duì)保險(xiǎn)箱異動(dòng)監(jiān)控的目的。

2 Android系統(tǒng)介紹
Android是Google公司開發(fā)的基于Linux平臺(tái)的開源手機(jī)操作系統(tǒng)。Android顯著的開放性使其擁有眾多的開發(fā)者，應(yīng)用日益豐富，不僅應(yīng)用于智能手機(jī)，也向平板電腦等方向急速擴(kuò)張。同時(shí)，Android智能手機(jī)操作系統(tǒng)具有5大優(yōu)勢(shì)：開放性，擺脫運(yùn)營(yíng)商的束縛，豐富的應(yīng)用選擇，開發(fā)商不受任何限制和無(wú)縫合的Google應(yīng)用。Android平臺(tái)由操作系統(tǒng)，中間件，用戶界面和應(yīng)用軟件組成。它的體系結(jié)構(gòu)主要分為4層，從高層到低層分別是應(yīng)用程序(Application)，應(yīng)用程序框架(Application Framework)，核心類庫(kù)(Libraries and Android Runtime)，Linux內(nèi)核(Linux Kernel)。
應(yīng)用程序?qū)邮茿ndroid系統(tǒng)自帶的一系列核心應(yīng)用程序的集合，其中所有的應(yīng)用程序都是采用Java語(yǔ)言編寫的。
應(yīng)用程序框架層是Android平臺(tái)為應(yīng)用程序的開發(fā)設(shè)計(jì)的，開發(fā)者完全可以訪問(wèn)核心應(yīng)用程序所使用的框架APIs。應(yīng)用程序的體系結(jié)構(gòu)旨在簡(jiǎn)化組件的重用，任何應(yīng)用程序都能發(fā)布它的功能且任何其他應(yīng)用程序可以使用這些功能(需要服從框架執(zhí)行的安全限制)。
核心類庫(kù)層包括一個(gè)被Android系統(tǒng)中各種不同組件所使用的C／C++類庫(kù)，同時(shí)包含了一個(gè)提供Java編寫語(yǔ)言核心庫(kù)的大多數(shù)功能的核心庫(kù)。
Linux內(nèi)核層是系統(tǒng)內(nèi)核層。Android核心系統(tǒng)服務(wù)依賴于Linux 2．6內(nèi)核，Linux內(nèi)核作為硬件和軟件之間的抽象層，它隱藏了具體硬件的一些細(xì)節(jié)而為上層提供統(tǒng)一的服務(wù)。
開發(fā)Android應(yīng)用程序最簡(jiǎn)捷的方式是安裝Android SDK和Eclipse IDE。Eclipse提供了一個(gè)豐富的Java環(huán)境，Java代碼通過(guò)編譯后，Android DeveloperTools會(huì)將它打包，用于安裝。