基于ZigBee與RFID技術(shù)的高校宿舍安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘 要：近年來(lái)，大學(xué)生宿舍安全事件屢見(jiàn)不鮮，宿舍著火、宿舍被盜等情況時(shí)有發(fā)生，如何采取合理措施保障大學(xué)生的宿舍安全，給未來(lái)國(guó)家之棟梁提供一個(gè)舒適、安全的住宿環(huán)境，是亟待解決的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：ZigBee技術(shù)；RFID技術(shù)；宿舍安全

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.08.256

0 引言

ZigBee技術(shù)是一種先進(jìn)的近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本、高可靠性、高安全性的雙向無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，它具有功耗低、抗干擾性強(qiáng)、成本低、時(shí)延短、高安全性、高可靠性、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠芰?yōu)良、布網(wǎng)容易等諸多優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)在醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、汽車(chē)、通訊、電力、智能化控制多種行業(yè)中獲得了廣泛的應(yīng)用。因此，本文基于ZigBee與RFID技術(shù)設(shè)計(jì)了一種高校宿舍安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，旨在為大學(xué)生提供一個(gè)安全、舒適的住宿環(huán)境。

1 系統(tǒng)總體功能

1.1 ZigBee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇

ZigBee網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可分為三類(lèi)，如圖1所示。

星形拓?fù)浜蜆?shù)形拓?fù)涞娜秉c(diǎn)在于信息只有唯一的路由通道，而網(wǎng)狀拓?fù)渚哂懈屿`活的信息路由規(guī)則，在可能的情況下，路由節(jié)點(diǎn)之間可以直接的通訊。這種路由機(jī)制使得信息的通訊變得更有效率，而且意味這一旦一個(gè)路由路徑出現(xiàn)了問(wèn)題，信息可以自動(dòng)的沿著其他的路由路徑進(jìn)行傳輸。 考慮到宿舍區(qū)域分布的范圍較廣，我們?cè)O(shè)計(jì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)采用網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

1.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（如圖2）

系統(tǒng)中ZigBee網(wǎng)絡(luò)的終端節(jié)點(diǎn)采用TI公司的CC2530芯片，與溫度、煙霧、紅外傳感器結(jié)合作為監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的傳感器終端采集節(jié)點(diǎn)對(duì)宿舍環(huán)境參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，如果發(fā)生起火造成溫度過(guò)高或者產(chǎn)生濃煙，溫度、煙霧傳感器采集到參數(shù)超過(guò)報(bào)警值，控制警報(bào)器鳴響，并在監(jiān)控室的監(jiān)控軟件中開(kāi)啟報(bào)警標(biāo)識(shí)與聲音，使監(jiān)控人員能夠及時(shí)采取措施。在宿舍樓門(mén)口處安裝RFID門(mén)禁裝置，將學(xué)生一卡通作為RFID門(mén)禁系統(tǒng)的電子標(biāo)簽進(jìn)行身份驗(yàn)證，防止外來(lái)人員擅自進(jìn)入學(xué)生宿舍區(qū)域造成安全隱患。刷卡同時(shí)，監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)上同時(shí)顯示學(xué)生圖像等個(gè)人信息，以便宿舍管理員同時(shí)進(jìn)行人工核查。

2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)采用Niagara軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，監(jiān)控系統(tǒng)主界面與某宿舍界面圖如圖3（a） （b）所示。圖3所示為本地登錄效果，如果需要遠(yuǎn)程登錄還可以通過(guò)IP地址進(jìn)行登錄。通過(guò)監(jiān)控界面，宿舍管理員能夠方便地查看各個(gè)宿舍的安全狀態(tài)。若宿舍安全狀態(tài)異常，會(huì)同時(shí)觸發(fā)報(bào)警器鳴響，使管理員能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理。

3 總結(jié)

基于ZigBee與RFID技術(shù)的高校宿舍安全監(jiān)控系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)的可靠測(cè)量與傳輸，實(shí)現(xiàn)進(jìn)入宿舍人員身份的有效控制，能夠有效地保障高校宿舍安全。

作者簡(jiǎn)介：劉佳（1988-），女，天津人，碩士，助教，研究方向：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用，RFID技術(shù)，無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)。