具有巡羅功能的實驗室WSN安防系統(tǒng)設計與實現(xiàn).pdf

1、實驗室作為現(xiàn)代化高校的核心和科技創(chuàng)新的搖籃，每年承擔著大量的重大科研項目。對于這些重要的研究場所，高標準的安防措施是不容忽視的。當今社會入室盜竊案時有發(fā)生，這些案件極大的危害了公民的人身及財產(chǎn)安全。與普通住宅失竊相比，實驗室失竊的損失是無法估計的，因為損失的不僅是有價的科研設備，而且還有很多無價的研究成果和論文資料。傳統(tǒng)的樓宇安防措施普遍存在發(fā)現(xiàn)警情滯后、出警速度慢、布線繁瑣以及布防撤防操作不便或易于破解等問題，已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代社會的需

2、求，因此，設計一種新型的樓宇安防解決方案是具有一定社會意義的。
　　 針對傳統(tǒng)安防系統(tǒng)存在的不足，本文提出了具有巡邏功能的實驗室WSN安防系統(tǒng)。系統(tǒng)基于ARM9、CC2530硬件平臺和Zstack、Linux軟件平臺開發(fā)，通過嵌入式Web服務器和Sqlite數(shù)據(jù)庫使ZigBee網(wǎng)絡和Internet網(wǎng)絡互聯(lián)，利用公共網(wǎng)關(guān)接口CGI將數(shù)據(jù)和命令動態(tài)嵌入網(wǎng)頁實現(xiàn)B/S架構(gòu)的遠程監(jiān)控。系統(tǒng)特別設計了可靈活移動的巡邏節(jié)點以解決傳統(tǒng)安防系

3、統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)警情滯后和出警速度慢等弊端，并為各房間設計無線密碼鎖以控制布防和撤防。系統(tǒng)還針對設備離網(wǎng)和損壞等潛在異情設計了安全檢測機制，以增強其健壯性。
　　 論文完成了ZigBee網(wǎng)絡節(jié)點和嵌入式服務器的軟硬件設計。從需求分析、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及工作原理三個方面介紹了實驗室無線安防系統(tǒng)的總體設計。硬件方面基于CC2530芯片設計并實現(xiàn)了協(xié)調(diào)器節(jié)點、監(jiān)控節(jié)點、控制節(jié)點以及巡邏節(jié)點等ZigBee設備的硬件電路，根據(jù)各節(jié)點的功能需求具體設計了

4、電源電路、復位電路、JTAG電路、密碼鎖電路、聲光報警電路以及顯示電路等。安防無線監(jiān)控方面研究了ZigBee協(xié)議并分析了Z-STACK協(xié)議?？蚣?，基于該協(xié)議棧分層框架設計并實現(xiàn)了各ZigBee節(jié)點的應用軟件。嵌入式服務器方面搭建了Linux軟件開發(fā)平臺，基于該軟件平臺結(jié)合嵌入式Web服務器和數(shù)據(jù)庫服務器技術(shù)，通過CGI編程實現(xiàn)了B/S架構(gòu)的遠程監(jiān)控系統(tǒng)，最后對整個安防系統(tǒng)的軟硬件進行了聯(lián)合調(diào)試，測試了監(jiān)控區(qū)域的布防/撤防、非法入侵、節(jié)點