基于物联网技术的消防服用检测系统

张燕平，贺 阳 ，艾 钊

（1.湖北新产业技师学院，湖北 咸宁 437000；2.武汉纺织大学，湖北 武汉 430200）

1 研究背景

中国的消防装备事业在国民经济中占了很重要的地位，消防工作涉及到国计民生，社会的稳定，千家万户的平安幸福。所以，对新型的消防服的研究还是需要消防相关的研究人员不断地去努力的，推出新类型的消防服任重而道远。本文研究的消防服用探测系统在服装层面上来讲为智能服装。智能服装是可穿戴技术、服装技术和智能算法的集合。服装是穿在人的身上的，它与人之间有着密切的关系，把服装同监护生理特征联系在一起，现在已经成为了一个研究的热点。

2 基于物联网消防服用探测系统方案设计

2.1 整体体系结构介绍

此次研究的物联网消防服系统的设计逻辑上分为3个层：感知层、网络层以及应用层。感知层是由心率传感器、温度传感器、烟雾传感器、GPS等传感器组成的。

传输层也是这个物联网系统的网络层，网络层相当于整个系统的中枢，是用来实现感知层与应用层之间的信息交互。

应用层所做的有两件事：（1）将数据展现在界面上。（2）对数据的处理。

整个物联网的层次结构如图1所示。

此次研究的基于物联网消防服系统与消控中心的接口为安卓移动设备，由异构传感器网络组成的感知层、蓝牙通讯和移动互联网通讯组成的异构网络层还有app应用层组层了整个物联网系统。

图1 物联网的层次结构

2.2 物联网系统感知部分的设计

防化服的内嵌系统也就是整个物联网系统的感知层，它是由心率传感器、温度传感器、毒气传感器组层的，这3个传感器是同时对信号进行采集的。为了保证数据的可靠性，系统的中央处理区采用了基于Arm9架构的三星s3c2440。这个架构的cpu可以很好的移植Linux操作系统。与没有操作系统相比，移植了操作系统使得信号的异步采集可以稳定的运行，几乎不会存在程序跑飞的情况。各传感器与cpu之间是通过导电纤维连接起来，并且内嵌到消防服内部的。

2.3 物联网系统网络通信设计

数据的传输主要分为以下几个模块：（1）串口数据转蓝牙数据模块。（2）移动网络。（3）GPS定位的卫星通信。这里的串口数据转蓝牙数据模块的作用就是将单片机发送的串口数据转成手机蓝牙可以识别的数据。手机将蓝牙收到的数据处理显示在使用者的手机上的同时，会将使用者的位置信息、生理信息、环境信息通过3G4G移动网络发送给消控中心。定位的实现是通过安卓移动设备GPS模块实现的。

2.4 物联网系统应用层设计

应用层的设计包括有安卓应用软件的开发，和消控中心系统的开发。安卓应用软件部分的设计主要包括有：界面设计、数据的处理、数据显示、同消控中心系统构成的C/S架构的客户端开发。消控中心系统的开发主要包括界面设计和数据显示这两部分，在第五章有详细介绍。

3 安卓软件设计

此次研究的基于物联网技术的消防服用探测系统安卓手机端的开发，首先当第一次运行程序的时候会去判断是不是第一次运行此程序，如果是第一次运行那么就会进入引导界面，如果不是第一次运行，那么就会调到开启蓝牙的Activity中。判断是否第一次运行的方法是通过安卓的Shared Preferences来设置的。

Shared Preferences是安卓系统提供的一种简单的机制，用来检测和存放一些关键的变量或者配置信息，当下次进入程序的时候可以读取出来，它的存放和取出都是通过键值对的方式进行的。当成功连接上蓝牙之后就可以跳转到应用程序的主界面了。蓝牙部分的介绍以及在第四章做了详细的说明，此处不再重复介绍。

4 本次研究的总结

本论文研究的基于物联网技术的消防服用探测系统主要包括3部分组成：内嵌入消防服的嵌入式系统，以及安卓终端开发和消控中心监测系统。通过在消防服中内植入嵌入式系统，使得传统的消防服成为了智能化的电子消防服。在传感器设计方面设计了心率传感器、气体烟雾传感器，再结合着数字温度传感器，可以准确的判断出火灾。

对安卓系统自带的心率软件没有做深入研究，后期要了解下安卓BLE相关的协议，包括系统对心率接口的使用。

对于嵌入式系统的设计这方面，只是移植了linux操作系统，并没有对系统做相应的裁剪，后期可以针对硬件的功能做出对应的裁剪，减小系统的体积。