校內自行車(chē)防盜跟蹤系統的設計

(3) 透傳模塊
透傳模塊的好處在于用戶(hù)不需要考慮模塊中程序如何運行的,用戶(hù)只需要將自己的數據通過(guò)串口發(fā)送到模塊里,然后模塊會(huì )自動(dòng)把數據用無(wú)線(xiàn)發(fā)送出去,并按照預先配置好的網(wǎng)絡(luò )結構,和網(wǎng)絡(luò )中的目的地址節點(diǎn)進(jìn)行收發(fā)通訊了,接收模塊會(huì )進(jìn)行數據校驗,如數據無(wú)誤即通過(guò)串口送出。實(shí)際運行起來(lái),非常的簡(jiǎn)單方便。
(4) 其它模塊
電源模塊服務(wù)于整個(gè)節點(diǎn)系統,為自己的系統供電;而按鍵模塊主要是用來(lái)設置系統狀態(tài),各模塊在正常運行,正常配合的狀態(tài)下才使得整個(gè)系統運行。
實(shí)驗實(shí)物如圖4:

4 軟件系統設計
(1) 網(wǎng)絡(luò )描述:
入網(wǎng):
當安裝有設備節點(diǎn)的自行車(chē)進(jìn)入傳感器網(wǎng)絡(luò )時(shí),用戶(hù)打開(kāi)設備節點(diǎn)使其處于工作狀態(tài),此時(shí),設備節點(diǎn)發(fā)送廣播信號,所有收到廣播信號的Router節點(diǎn)回復一個(gè)信號,設備節點(diǎn)從接收到的回復信號中進(jìn)行選擇,因為設備節點(diǎn)所處的位置可能有多個(gè)傳感網(wǎng)絡(luò ),所以設備節點(diǎn)會(huì )選擇一個(gè)信號質(zhì)量較好的網(wǎng)絡(luò )加入。
入網(wǎng)后,設備節點(diǎn)會(huì )重復多次向本網(wǎng)中所有的錨節點(diǎn)發(fā)送一個(gè)一跳信號,所有錨節點(diǎn)接收到這個(gè)一跳信號后,會(huì )計算接收到的平均信號強度,根據這個(gè)平均信號強度,和錨節點(diǎn)本身設置的坐標信息,來(lái)計算出設備節點(diǎn)的位置信息,并告訴設備節點(diǎn)。
得到位置信息后,設備節點(diǎn)會(huì )經(jīng)過(guò)Router節點(diǎn)連接到協(xié)調器,把自己的位置信息以及自己所處的傳感網(wǎng)絡(luò )的網(wǎng)絡(luò )號經(jīng)感知平臺發(fā)送給物聯(lián)信息處理中心。此時(shí),物聯(lián)網(wǎng)絡(luò )中心就可以知道這個(gè)要保護的物體在校園的具體位置了。
整個(gè)入網(wǎng)流程如圖5:

報警:
當設備節點(diǎn)開(kāi)啟并初始化完成后,且已經(jīng)把自身的位置信息告知了物聯(lián)信息處理中心,則此時(shí),設備節點(diǎn)已經(jīng)處于警戒狀態(tài)。
當有人移動(dòng)物體時(shí),會(huì )影響加速度傳感器作出反應,觸發(fā)設備節點(diǎn),設備節點(diǎn)此時(shí)處于高度警戒狀態(tài),連續的向錨節點(diǎn)發(fā)送信號,來(lái)獲取自己的位置信息,間隔發(fā)送時(shí)間設置為1秒。當別人是無(wú)惡意的移動(dòng)時(shí),比如可能是挪動(dòng)自行車(chē)以便別人存放其它自行車(chē),在處理流程上可以理解為物體只是移動(dòng)了很短的距離,則認為是無(wú)惡意移動(dòng),不作出報警反應。當物體移動(dòng)了很遠的距離,超過(guò)了門(mén)限值,則認為發(fā)生了盜竊行為,立即啟動(dòng)報警反應,同時(shí)報警信息將通過(guò)協(xié)調器上傳到物聯(lián)信息處理中心,并通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )告知物主本人,并啟動(dòng)學(xué)校應急預案。
跟蹤:
當物體的設備節點(diǎn)確認遭竊后,設備節點(diǎn)會(huì )連續發(fā)送廣播信號,根據收集到的Router節點(diǎn)的回復信號的強弱,判斷自己現在位于哪個(gè)傳感網(wǎng)絡(luò ),并隨即向此傳感網(wǎng)絡(luò )中的錨節點(diǎn)發(fā)送信號,來(lái)確認自己在此網(wǎng)絡(luò )中的位置。之后設備節點(diǎn)將自己最新的位置信息經(jīng)協(xié)調器、感知平臺上傳到信息處理中心,從而實(shí)現跟蹤功能。同時(shí)結合校園內已有的監控資源,有效幫助安保人員制止盜竊分子得逞。
整個(gè)警戒、報警、跟蹤流程如圖6。

(2) 上位機設計
上位機是信息處理中心,是一個(gè)中心服務(wù)器,負責管理各個(gè)傳感網(wǎng)絡(luò ),并對各個(gè)網(wǎng)絡(luò )傳來(lái)的數據進(jìn)行分析處理。當設備節點(diǎn)入網(wǎng)后,信息處理中心記錄其位置信息,包括屬于哪個(gè)傳感網(wǎng)絡(luò ),位于傳感網(wǎng)絡(luò )中的位置等信息。當設備節點(diǎn)發(fā)出報警信息后,將報警信息上傳給信息處理中心,啟動(dòng)所在區域的閉路監控設備。各部分系統聯(lián)動(dòng),阻止盜竊行為的發(fā)生。