Arduino家居安全系统构建实战 - (EPUB全文下载)

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书籍内容：

Arduino家居安全系统构建实战
第1章 家居安全系统的入门知识
第2章 Arduino与Arduino IDE入门
第3章 从代码到真实世界
第4章 打造属于自己的系统
第5章 Arduino和传感器
第6章 文档和版本控制
第7章 系统交互和连通
欢迎来到异步社区！
第1章　家居安全系统的入门知识
在这一章中，我们将会介绍如下的内容：
什么是家居安全基础设施
它是如何工作的
部署这样一个系统都需要些什么
在当前条件下为安全系统所做的准备
有线安全系统和无线安全系统
传统系统与现代化家居安全系统
为了紧紧跟随硬件的发展趋势，本书介绍了随处可见且价格极为低廉的平台——Arduino。今时今日，我们可以在各种各样的公共场所如中小学校、高等院校、小型企业或者公共机构见到这个小电路板的身影。
Arduino平台因其众多的优势而著名，例如低廉的成本、开放性的设计、简单易行的组装性以及可进行调整的性能。这也就是几乎所有的项目，无论专业还是业余，通过这些神奇的板子，都能从一张纸上的简单设计快速地在真实世界中成为现实的原因。本书中我们将介绍采用这种技术来创建我们的家居安全系统。
本章将会带你步入家居安全系统的世界。此外，你也将会了解到传统的监控系统与家庭自动化系统之间的差异，也会了解它们的工作方式、进行安装的需求以及如何就环境进行准备。
你应该在对电子产品和计算机的基本概念有一些了解之后，再来深入地研究本书的内容，并在随后的章节中深入地学习更先进的原理（但是请不必为此过度担忧，本书的每一个知识点都通过实例进行了仔细的说明，还关联了大量的相关信息，以此来方便读者的理解）。请弄清楚一件事，本书并不仅仅是一本带领你一步一步地创建一个简单系统的指导书，同时还是一本向你提供了能够打造一个自己专属的家居系统的相关知识的工具书。
安全建议：
在整个项目的开发过程中，你要采取最严格的安全措施，注意你周围的环境，永远不要独自一人施工，除非你拥有极为丰富的高级技术经验。另外，尽量少使用或者避免使用高电压的电气设备。
1.1　家居安全的基础设施
当然，如果你被问到一个关于安全系统组成部分的问题，你可能会毫不犹豫地对这个问题做出回答，例如，你可能会就监控摄像头、运动传感器和报警器等设备侃侃而谈。但是你确实了解这些不同的组成模块了吗？你能清楚地说出它们之间所有的关联吗？你能详细地讲出它们的工作方式吗？你能准确地说出传统的系统和当前的系统的区别吗？不要着急，这些答案都将为你揭晓。
好了，现在我们这里已经有这些问题的答案了。安全基础设施包括了所有的硬件设备、软件部分以及它们之间关联的设计，将所有这些组件组合在一起构成了一个整体。这里以一个访问接入控制点基础设施为例，在这个例子中，你使用一个连接到了数据库的读卡器，通过对数据库数据读取可以实现对卡的ID（卡片序列号）的检查，以此来确定门禁的放行或者禁止操作，还有摄像头提供支持，以实时地显示事件动态。
在这种情况下，如果有人试图破坏安全措施时，系统将会触发警报。然后，你可以决定下一步该怎么做。
正如你在这个简单的例子中看到的，我们使用了大量协同工作的要素来保证环境的安全。所有这些共同构成了一个安全的基础设施。
1.2　工作原理
之前讨论了家居安全系统基本的组成部分，但是这些要素都是什么，它们是如何工作的呢？通过对它们进行分类，我们可以将一个安全系统分成两个部分。
1.2.1　硬件部分
一个基础设施的硬件要素必须能够胜任软件的所有技术需求。可以将它们进一步细分为3个不同的子类别。这种分类方式不应该被理解为具有排斥性，因为一个要素经常可以被分到多个子类别中，这种分类方式反而有助于你理解系统所执行的功能。
传感器：传感器将作为系统的感觉器官，其作用就如同人类的身体感官。它们的功能就是从环境中搜集信息，并将这些信息转化为数字信号，然后将这些信号发送给另外一些组件，这些组件就是被设计用来控制这些信号的，所获取的数据将会作为我们设备的输入。这个类别中包括了摄像机、声音传感器、运动检测传感器、烟雾传感器、红外传感器以及温度传感器等。
执行器：如果说传感器是提供了环境中的所有必要信息的感觉器官，那么执行器就是执行所有行动的肌肉组织。一旦我们做出了一个行动的决定，我们将会发出一个信号来命令该要素开始工作。这个类别中的典型设备有警报器、扬声器、锁和开关。
控制器：这个部分就如同系统的大脑。一个典型的实例就是微处理器开发板，例如一个Arduino控制器，它可以存储并运行程序。控制器可以接收感知的信号，并对它们进行处理，然后激活并控制执行器设备和警报器。
1.2.2　软件部分
正如你在硬件部分的最后一段所看到的一样，当我们获得了一些输入的数据并希望在收到之后产生一个相应的反馈，那么我们就需要一个工具来建立一系列规则，这些规则将会决定系统的行为机制。这个过程要依赖软件资源，也就是你系统中的一套程序，来进行管理。
更具体地说，我们需要编写代码来创建自己的程序，并将它们存储在我们的微处理器芯片中。因此，当我们得到了需要的数据（例如，用来检测火灾的室内监控温度数值），对这些数据进行了处理（通过是否超过了温度的阈值，来判断火灾的发生），处理过程无需人工干预，然后，着手实施必要的措施（触发警报并执行灭火措施）。
在这里我并不会向你指定具体的一门编程语言。我们单就软件部分进行讨论，随后将会深入地研究各种不同的编程语言和应用程序（在本书中，我们将会使用到很多种编程语言，例如Python）。
读到此处，读者们应该已经熟悉了相关的基本术语以及系统的组成部分，并对它的功能有了一定的了解。但是现在你能确切地讲出，创建一个安全系统都需要些什么吗？在哪里安装又如何对其进行安装呢？它是否被安装在了正确的位置呢？这就需要你先来对这个系统进行设计。
1.3　部署安全系统的先决条件
如果你正在考虑部署一个安全系统，那么最有可能的原因就是你有这方面的关键需求。因此，在这里最重要的事情就是要准确地确定这种需求。如果做不到这一点，我们最终会步入歧途并造成损失或者导致半 ............

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