基于Android平台的保险箱异动监控系统的设计

摘要：为了实现远程监控保险箱，及时地预警和报警，降低损失，在传统保险箱基础上增加了振动传感器、GPS模块、GSM模块、摄像头模块等监控设备，并利用WSN，GPS，GSM，拍照等现有的技术提出了一种基于Android平台的保险箱异动监控系统。介绍了保险箱监控系统体系结构和硬件平台，重点论述了Android平台下保险箱异动监控客户端的设计思路与实现过程。在无线局域网络的环境下对保险箱进行测试，实现了Android手机对保险箱定位，图片显示，远程拍照等功能，达到了利用手机进行保险箱异动监控的目的。
关键词：远程监控；Android；异动监控；客户端；手机监控

0 引言
随着黄金，白银等贵金属价格的飙升，人们投资黄金的热情不断高涨，投资类金条屡次签出大单，黄金饰品销量也随之攀升，越来越多的家庭开始拥有黄金、珠宝首饰等贵重物品以及大量现金或房产证等，这些贵重物品的保管成了一个难题。传统的保险箱虽然有防火，防盗，防潮等功能，但还存在很多弊端，主要表现在：
(1)物主不在家中贵重物品被盗时物主不能及时被通知，也不能捕捉犯罪证据，报警后也难以立案，给办案人员增加了不少困难。
(2)物主要时常打开保险箱查看里面的贵重物品是否丢失和变质，以及保险箱内环境是否潮湿，给物主带来不便，尤其是物主长期在外出差。
为了解决以上问题，存传统保险箱基础上增加一些必要的传感器，如振动传感器，倾角传感器，湿度传感器、通信模块，如GSM(Global System for Mobile Communications)全球移动通信系统／GPRS(General Paeket Radio Service)通用分组无线服务模块，GPS(Global Posi tioning System)全球定位系统定位模块、摄像头模块，数据处理设备等，利用现有的WSN(Wireless Sensor Network)无线传感器网络技术，GSM技术，GPS技术，摄像头拍照技术对保险箱当前状态进行监测，当保险箱出现异常状态时能将保险箱状态等信息可靠的发送到指定的服务平台。同时保险箱也能解析从服务平台发送过来的特定指令，如保险箱防盗配置，查看等互动操作指令，并且能根据这些指令做出相应的动作。本文将使用Android智能手机为保险箱异动监控系统的客户终端，开发出一套网络化，智能化的保险箱异动监控系统移动客户终端。

1 保险箱异动监控系统简介
保险箱异动监控系统整体分为硬件部分和软件部分。硬件设备有监测设备，数据库，服务器，电脑，手机终端组成，其中监测设备的硬件框图如图1所示。

监测设备主要包括供电模块、传感模块(振动传感器、倾角传感器、红外传感器、摄像头)、控制模块、GSM／GPRS模块、GPS模块、蜂鸣器、Ethernet以太网卡、存储卡。软件部分从功能上分为数据采集程序，数据传输程序，数据处理程序等。软件部分各功能子模块程序独立设计运行，从而使系统运行更流畅，更具灵活性。整个系统的网络架构如图2所示。

(1)监控设备负责感知整个保险箱的状态。例如，如果有报警事件被触发，则要么通过短信方式，要么通过GPRS方式，将报警信息发送至GSM／GPRS网络。
(2)GSM／GPRS／Internet网络负责数据的中转。
GSM／GPRS与Internet之间内部是通过专有网关负责转发。
(3)服务器是一台连入公网的服务器，负责接收来自Internet网络的数据。
(4)PC(Personal Computer)个人计算机终端与服务器相连，可获得来自服务器端数据信息，在终端显示。
(5)手机终端可获取报警的短信信息，通过手机客户端软件实现对保险箱定位，图片显示，远程拍照等功能，达到利用手机对保险箱异动监控的目的。

2 Android系统介绍
Android是Google公司开发的基于Linux平台的开源手机操作系统。Android显著的开放性使其拥有众多的开发者，应用日益丰富，不仅应用于智能手机，也向平板电脑等方向急速扩张。同时，Android智能手机操作系统具有5大优势：开放性，摆脱运营商的束缚，丰富的应用选择，开发商不受任何限制和无缝合的Google应用。Android平台由操作系统，中间件，用户界面和应用软件组成。它的体系结构主要分为4层，从高层到低层分别是应用程序(Application)，应用程序框架(Application Framework)，核心类库(Libraries and Android Runtime)，Linux内核(Linux Kernel)。
应用程序层是Android系统自带的一系列核心应用程序的集合，其中所有的应用程序都是采用Java语言编写的。
应用程序框架层是Android平台为应用程序的开发设计的，开发者完全可以访问核心应用程序所使用的框架APIs。应用程序的体系结构旨在简化组件的重用，任何应用程序都能发布它的功能且任何其他应用程序可以使用这些功能(需要服从框架执行的安全限制)。
核心类库层包括一个被Android系统中各种不同组件所使用的C／C++类库，同时包含了一个提供Java编写语言核心库的大多数功能的核心库。
Linux内核层是系统内核层。Android核心系统服务依赖于Linux 2．6内核，Linux内核作为硬件和软件之间的抽象层，它隐藏了具体硬件的一些细节而为上层提供统一的服务。
开发Android应用程序最简捷的方式是安装Android SDK和Eclipse IDE。Eclipse提供了一个丰富的Java环境，Java代码通过编译后，Android DeveloperTools会将它打包，用于安装。