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一、引言
????在當今社會，安全問題始終是人們關(guān)注的重中之重。無論是家庭、企業(yè)還是公共場所，都需要一套可靠的安全防護系統(tǒng)來保障人員和財產(chǎn)的安全。隨著科技的飛速發(fā)展，4G?報警器應運而生，為安全防范領(lǐng)域帶來了全新的解決方案。
二、技術(shù)核心
（1）音頻上傳
①實時音頻上傳：MIC采集音頻，實時通過4G模塊向服務器傳輸音頻數(shù)據(jù)。
②錄音保存本地后上傳：MIC錄音先保存至本地，再將錄音文件讀取出來發(fā)送。
（2）4G交互技術(shù)：串口通過AT指令，與4G模塊通訊，獲取信息和傳輸數(shù)據(jù)。
（3）低功耗：WT2003H4和4G模塊，在休眠狀態(tài)，能夠?qū)崿F(xiàn)10微安以下。
（4）MQTTS加密：MQTTS（MQTT?Secure）是?MQTT?協(xié)議的安全版本，它通過加密和身份驗證機制來保障數(shù)據(jù)傳輸的安全性。客戶端和服務器之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)就會使用對稱加密算法（如?AES）進行加密。對稱加密算法比非對稱加密算法速度更快，適合對大量數(shù)據(jù)進行加密處理，從而保證數(shù)據(jù)的機密性。
（5）Json數(shù)據(jù)格式：與服務器端交互數(shù)據(jù)格式為JSON。
三、方案介紹
硬件電路如下圖3.1所示：
圖3.1?WT2003H-16S硬件電路
該錄音電路，16K采樣率，音質(zhì)高，清晰無雜。WT2003H4-16S除去UART通訊，MIC腳和4G模塊的控制（低功耗），還有8個IO口可以使用。這些IO可以用來控制LED來顯示工作狀態(tài)，也可以用作按鍵對模塊的啟動或關(guān)閉，也可以用來做其他IO功能。
2：4G模塊
中國移動?ML307R?模塊是一款具有多種特性和優(yōu)勢的物聯(lián)網(wǎng)模組，支持?IPv4、IPv6、PING、NTP、DNS、TCP、UDP、HTTP、HTTPS、MQTT、MQTTS?等常用網(wǎng)絡協(xié)議，能夠滿足不同物聯(lián)網(wǎng)應用場景的數(shù)據(jù)傳輸需求。提供基于?OneOS?LBS?和?Wi-Fi?融合定位能力，可最低成本滿足輕定位場景需求，適用于對定位功能有一定要求的物聯(lián)網(wǎng)應用
ML307R?模塊憑借其低成本、低功耗、多功能和兼容性強等特點，適用于智能家居、智慧醫(yī)療、智慧交通、智能表計、智慧煙感、智慧路燈等多種物聯(lián)網(wǎng)應用領(lǐng)域。如下圖3.2.1中國移動?ML307R?模塊。
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圖3.2.1?中國移動?ML307R?模塊
如下圖3.2.2為中國移動?ML307R?模塊原理圖。
圖3.2.2?中國移動?ML307R?模塊
3：實時音頻上傳方案
（1）應用框圖
應用框圖如圖3.3.1所示
圖3.3.1?實時音頻上傳應用框圖
在設(shè)備上電后，WT2003H4-16S向4G模塊獲取設(shè)備信息和其他所需信息，接著WT2003H4-16S將MIC采集的音頻，該音頻通過MP3編碼后，實時通過4G模塊傳輸?shù)椒掌鳌?/span>
（2）適用場景
實時采集音頻上傳，不需要在本地緩存，錄音時長不受限制，服務器能夠?qū)崟r監(jiān)聽音頻數(shù)據(jù)，時效性高。適用與對時效性高，需要實時監(jiān)聽的場景。
4：錄音保存本地后上傳
（1）應用框圖
錄音保存本地后上傳方案應用框圖如下圖3.4.1所示
圖3.4.1?錄音保存本地后上傳方案應用框圖
在設(shè)備上電后，WT2003H4-16S向4G模塊獲取設(shè)備信息和其他所需信息，開始錄音，將音頻數(shù)據(jù)存入錄音文件，錄音結(jié)束后，再讀取錄音文件，通過4G模塊傳輸?shù)椒掌鳌?/span>
（2）優(yōu)點
錄音文件完整，傳輸穩(wěn)定，不受網(wǎng)絡波動影響。適用與對錄音時長短，時效性要求不高的場景。
5：整體方案流程
整體流程框圖方案如下圖3.5.1
圖3.4.1?整體流程框圖
? ? 按鍵喚醒設(shè)備，WT2003H4-16S串口和IO口初始化，和4G模塊初始化握手后，獲取4G模塊設(shè)備信息（IMEI號，地理位置信息等）。緊接著開始錄音，錄音結(jié)束后上傳錄音數(shù)據(jù)，按照服務器設(shè)置的報警間隔和報警次數(shù)進行報警，報警結(jié)束后進入休眠。
