Sicherheitssystem
Ausführende
Andreas Höfer, Alexander Prostejovsky 5E 2002/03
Betreuung
Dipl.-Ing. Gerhard Jüngling, Dipl.-Ing. Dr. Nikolaus Baumgartinger
Aufgabenstellung
Ziel des Maturaprojektes war es, ein effektives und preiswertes Sicherheitssystem für kleine Haushalte zu entwickeln. Handelsübliche Sicherheitsgeräte, wie Brand- und Bewegungsmelder werden über ein Bussystem zu einem Netzwerk zusammengeschlossen und in eine Datenbank erfasst. Von einem hausinternen PC im Netzwerk bzw. über eine Direktverbindung kann das Sicherheitssystem über eine skriptgesteuerte Homepage administriert werden.
Als Miniwebserver wurde der IPC@Chip SC12 der Firma Beck gewählt, da dieser für das Projekt wichtige Funktionen unterstützt, wie z.B. Serielle Datenübertragung und die Common Gateway Interface. Für die Anbindung der verschiedenen Sicherheitsgeräten an das Bussystem dienen so genannte "Netzknoten", welche von uns selbst entwickelt wurden.
Als Programmiersprache verwendeten wir ausschließlich C++, da diese die Programmierung des IPC@Chip sowie der PIC-Microcontroller erheblich erleichtert.
Drei Exemplare der Netzknoten sowie diversen Sicherheitsgeräte (IR-Bewegungsmelder, Alarmsirene, Rauchmelder, Wärmemelder und Codeschloss) dienen zur Demonstration des Projektes.
Details zur Realisierung
Die wichtigsten Eigenschaften des Sicherheitssystems liegen in folgenden Bereichen:
- Einfache Installierung unterschiedlicher Sicherheitsgeräte
- "Plug & Play" - Fähigkeit der Netzknoten
- Administration des Systems mit dynamische Benutzerseite über Webbrowser
- Prioritätengesteuerte Alarmausgabe
- Protokollierung wichtiger Ereignisse
Die Netzknoten, welche als Aufgabe nur die Anbindung der verschiedenen Sicherheitsgeräte an den IPC@Chip Miniwebserver haben, werden von einem PIC16F628 der Firma Microchip gesteuert. Diese Netzknoten werden mehrmals pro Sekunde von dem Miniwebserver nach dem Zustand ihrer angeschlossenen Sicherheitsgeräte abgefragt.
Die Kommunikation zwischen dem IPC@Chip und den Netzknoten wird über einen RS485 - Bus geführt, über welchem der Server, als Master des Systems, jeden einzelnen Netzknoten abfragt (zyklisches Polling). Die Buskommunikation ist über ein selbst entworfenes Protokoll geregelt.
Die Daten der Netzknoten werden in einer Textdatei im IPC@Chip gespeichert und bei jedem Neustart aus jener Datei geladen, um bei einem Stromausfall Informationsverlust zu vermeiden.
Die Informationen über die Netzknoten und Sicherheitsgeräte sind über eine dynamische HTML-Seite abrufbar. Ein CGI-Programm, welches auf dem Server läuft, ermittelt beim Aufruf der Administrationsseite (siehe Abbildung 2) die neuesten Informationen und erstellt daraus den HTML-Code, welcher der Benutzer auf seinem Webbrowser angezeigt bekommt. Mit einem weiterführenden Link auf die Seite "Melder editieren" kann der Anwender die Netzknoten nach Belieben konfigurieren.
Bestimmte Ereignisse (z.B. Alarm, etc,) rufen ein Unterprogramm auf, die einen Eintrag des Ereignisses mit der aktuellen Uhrzeit in einer Protokolldatei vornimmt, welche auf dem IPC@Chip gespeichert ist und vom Benutzer abgefragt werden kann.
HTL Wien 3 Rennweg, April 2004