基于ZigBee協(xié)議的紅外入侵檢測系統(tǒng)的設計
在研究無線傳感器網(wǎng)絡(WSN)及ZigBee協(xié)議的基礎上,提出了一種基于ZigBee技術的紅外入侵檢測系統(tǒng)的設計方案。該方案借助ZigBee技術在短距離無線通信方面的優(yōu)勢,利用Microchip公司的射頻芯片MFR24J40,采用主動紅外入侵探測裝置實現(xiàn)了對入侵物體的實時檢測及報警。
近年來隨著科技的發(fā)展和人們安全防范意識的提高,基于紅外線技術的入侵檢測及報警技術已開始應用到防盜系統(tǒng)中[1]?,F(xiàn)有的紅外入侵檢測系統(tǒng)多采用有線技術進行聯(lián)網(wǎng)。這類方案的缺點是擴展性能差,布線繁瑣,當線路老化或遭到磨損時,誤報警率高。采用無線傳輸方式構建的無線入侵檢測網(wǎng)絡則可以避免這些問題。相對而言,無線方式比較靈活,可以適應移動或變化的需要。但是,無線通信技術在安全領域的應用相對還是很少。
無線傳感器網(wǎng)絡(WSN)是信息感知及采集技術的一場革命,因其具有部署靈活、維護簡單等特點而在環(huán)境、事件、監(jiān)控、深水等許多方面有著廣泛的應用前景。
ZigBee技術是一種近距離、低復雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的雙向無線通信技術[2],可以嵌入各種設備中,同時支持地理定位功能。相對于現(xiàn)有的各種無線通信技術,ZigBee技術具有超低功耗和成本的特點,適合于承載數(shù)據(jù)流量較小的業(yè)務,所以ZigBee技術非常適合用在無線傳感器網(wǎng)絡的相關應用上。
本文在研究ZigBee協(xié)議的基礎上,提出了一種基于ZigBee協(xié)議的主動式紅外入侵檢測系統(tǒng)的設計方案,該方案具有比較好的擴展性及較低的誤報警率。
1 系統(tǒng)設計方案
如圖1所示為一大樓平層,該層有8個監(jiān)控點(房間)。針對這種情況,系統(tǒng)可采用星型結(jié)構組網(wǎng)。整個系統(tǒng)由無線紅外入侵檢測節(jié)點、調(diào)節(jié)器節(jié)點、監(jiān)控主機和PC機組成。其中,在每個房間安裝一個無線紅外入侵檢測節(jié)點作為終端節(jié)點,對房間進行安全監(jiān)控,并定時發(fā)送一個安全狀態(tài)信號到調(diào)節(jié)器節(jié)點。調(diào)節(jié)器節(jié)點作為整個網(wǎng)絡的中心節(jié)點,負責組建網(wǎng)絡、接收終端設備(紅外入侵檢測節(jié)點)加入網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)的傳輸及轉(zhuǎn)發(fā)。測控主機也是一個終端設備,但與無線紅外入侵節(jié)點不同的是,它負責接收調(diào)節(jié)器發(fā)送的監(jiān)控情況并通過串口發(fā)送給PC機。在PC上可實時查看到各監(jiān)控點的安全狀態(tài),當有物體入侵時,立刻啟動報警裝置并在PC機上顯示被入侵的房間號,安防人員可迅速作出反應。
如果要監(jiān)控的是多層建筑或者是小區(qū),可采用樹形拓撲結(jié)構進行組網(wǎng),每一層或每一棟設一個協(xié)調(diào)器,負責收集數(shù)據(jù),與中心協(xié)調(diào)器交換數(shù)據(jù)并把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給監(jiān)控主機。
2 硬件節(jié)點的設計
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