基于Android平臺的保險箱異動監(jiān)控系統(tǒng)的設計

摘要：為了實現(xiàn)遠程監(jiān)控保險箱，及時地預警和報警，降低損失，在傳統(tǒng)保險箱基礎上增加了振動傳感器、GPS模塊、GSM模塊、攝像頭模塊等監(jiān)控設備，并利用WSN，GPS，GSM，拍照等現(xiàn)有的技術提出了一種基于Android平臺的保險箱異動監(jiān)控系統(tǒng)。介紹了保險箱監(jiān)控系統(tǒng)體系結構和硬件平臺，重點論述了Android平臺下保險箱異動監(jiān)控客戶端的設計思路與實現(xiàn)過程。在無線局域網絡的環(huán)境下對保險箱進行測試，實現(xiàn)了Android手機對保險箱定位，圖片顯示，遠程拍照等功能，達到了利用手機進行保險箱異動監(jiān)控的目的。
關鍵詞：遠程監(jiān)控；Android；異動監(jiān)控；客戶端；手機監(jiān)控

0 引言
隨著黃金，白銀等貴金屬價格的飆升，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)金或房產證等，這些貴重物品的保管成了一個難題。傳統(tǒng)的保險箱雖然有防火，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物主不能及時被通知，也不能捕捉犯罪證據，報警后也難以立案，給辦案人員增加了不少困難。
(2)物主要時常打開保險箱查看里面的貴重物品是否丟失和變質，以及保險箱內環(huán)境是否潮濕，給物主帶來不便，尤其是物主長期在外出差。
為了解決以上問題，存?zhèn)鹘y(tǒng)保險箱基礎上增加一些必要的傳感器，如振動傳感器，傾角傳感器，濕度傳感器、通信模塊，如GSM(Global System for Mobile Communications)全球移動通信系統(tǒng)／GPRS(General Paeket Radio Service)通用分組無線服務模塊，GPS(Global Posi tioning System)全球定位系統(tǒng)定位模塊、攝像頭模塊，數(shù)據處理設備等，利用現(xiàn)有的WSN(Wireless Sensor Network)無線傳感器網絡技術，GSM技術，GPS技術，攝像頭拍照技術對保險箱當前狀態(tài)進行監(jiān)測，當保險箱出現(xiàn)異常狀態(tài)時能將保險箱狀態(tài)等信息可靠的發(fā)送到指定的服務平臺。同時保險箱也能解析從服務平臺發(fā)送過來的特定指令，如保險箱防盜配置，查看等互動操作指令，并且能根據這些指令做出相應的動作。本文將使用Android智能手機為保險箱異動監(jiān)控系統(tǒng)的客戶終端，開發(fā)出一套網絡化，智能化的保險箱異動監(jiān)控系統(tǒng)移動客戶終端。

1 保險箱異動監(jiān)控系統(tǒng)簡介
保險箱異動監(jiān)控系統(tǒng)整體分為硬件部分和軟件部分。硬件設備有監(jiān)測設備，數(shù)據庫，服務器，電腦，手機終端組成，其中監(jiān)測設備的硬件框圖如圖1所示。

監(jiān)測設備主要包括供電模塊、傳感模塊(振動傳感器、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以太網卡、存儲卡。軟件部分從功能上分為數(shù)據采集程序，數(shù)據傳輸程序，數(shù)據處理程序等。軟件部分各功能子模塊程序獨立設計運行，從而使系統(tǒng)運行更流暢，更具靈活性。整個系統(tǒng)的網絡架構如圖2所示。

(1)監(jiān)控設備負責感知整個保險箱的狀態(tài)。例如，如果有報警事件被觸發(fā)，則要么通過短信方式，要么通過GPRS方式，將報警信息發(fā)送至GSM／GPRS網絡。
(2)GSM／GPRS／Internet網絡負責數(shù)據的中轉。
GSM／GPRS與Internet之間內部是通過專有網關負責轉發(fā)。
(3)服務器是一臺連入公網的服務器，負責接收來自Internet網絡的數(shù)據。
(4)PC(Personal Computer)個人計算機終端與服務器相連，可獲得來自服務器端數(shù)據信息，在終端顯示。
(5)手機終端可獲取報警的短信信息，通過手機客戶端軟件實現(xiàn)對保險箱定位，圖片顯示，遠程拍照等功能，達到利用手機對保險箱異動監(jiān)控的目的。

2 Android系統(tǒng)介紹
Android是Google公司開發(fā)的基于Linux平臺的開源手機操作系統(tǒng)。Android顯著的開放性使其擁有眾多的開發(fā)者，應用日益豐富，不僅應用于智能手機，也向平板電腦等方向急速擴張。同時，Android智能手機操作系統(tǒng)具有5大優(yōu)勢：開放性，擺脫運營商的束縛，豐富的應用選擇，開發(fā)商不受任何限制和無縫合的Google應用。Android平臺由操作系統(tǒng)，中間件，用戶界面和應用軟件組成。它的體系結構主要分為4層，從高層到低層分別是應用程序(Application)，應用程序框架(Application Framework)，核心類庫(Libraries and Android Runtime)，Linux內核(Linux Kernel)。
應用程序層是Android系統(tǒng)自帶的一系列核心應用程序的集合，其中所有的應用程序都是采用Java語言編寫的。
應用程序框架層是Android平臺為應用程序的開發(fā)設計的，開發(fā)者完全可以訪問核心應用程序所使用的框架APIs。應用程序的體系結構旨在簡化組件的重用，任何應用程序都能發(fā)布它的功能且任何其他應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)。
核心類庫層包括一個被Android系統(tǒng)中各種不同組件所使用的C／C++類庫，同時包含了一個提供Java編寫語言核心庫的大多數(shù)功能的核心庫。
Linux內核層是系統(tǒng)內核層。Android核心系統(tǒng)服務依賴于Linux 2．6內核，Linux內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節(jié)而為上層提供統(tǒng)一的服務。
開發(fā)Android應用程序最簡捷的方式是安裝Android SDK和Eclipse IDE。Eclipse提供了一個豐富的Java環(huán)境，Java代碼通過編譯后，Android DeveloperTools會將它打包，用于安裝。