無(wú)線(xiàn)防盜系統的開(kāi)發(fā)與設計

　　摘要：現今，公共場(chǎng)合物品頻頻丟失，監測物品是否處于安全范圍就變得非常重要?；跓o(wú)線(xiàn)定位的防盜系統是一種防止物品被盜行之有效的方法。本文研究了基于RSSI(節點(diǎn)接收信號強度)的無(wú)線(xiàn)測距原理，實(shí)現了一種基于ZigBee的無(wú)線(xiàn)防盜系統，實(shí)驗驗證了該系統的可行性，與傳統的有線(xiàn)傳輸方式相比，它具有設計靈活、施工簡(jiǎn)易、布線(xiàn)成本低等優(yōu)點(diǎn)。

　　引言

　　現如今，隨身物品頻頻丟失，造成財產(chǎn)損失，對人們日常生活造成嚴重的影響。當物品超出相對安全的范圍時(shí)，若使用者及時(shí)得到提醒，就會(huì )避免不必要的損失。因此，對物品是否在安全范圍的監測，即防盜監測系統的研究具有較高的現實(shí)意義。

　　有線(xiàn)方式通訊可靠、抗干擾能力強、器件成本低，適用于新建且可以在墻壁內預留連接線(xiàn)的建筑物，但是其具有機動(dòng)性差、不便適應用戶(hù)及產(chǎn)品的多變要求，對預留連接線(xiàn)的維護及更換難度高、費用大的缺點(diǎn)。無(wú)線(xiàn)方式可避免探頭與主機之間的連接線(xiàn)，降低了現場(chǎng)施工、維護成本。它具有靈活、施工簡(jiǎn)易、布線(xiàn)成本低等優(yōu)點(diǎn)。

　　以短程無(wú)線(xiàn)通信為基礎，通過(guò)實(shí)時(shí)監控各無(wú)線(xiàn)模塊來(lái)判斷物品是否處于相對安全范圍內，若物品超出范圍時(shí)，則接收終端發(fā)出震動(dòng)警報，提醒擁有者了解該物品目前處于“危險”狀態(tài)。

　　隨著(zhù)無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的發(fā)展，出現了紅外、藍牙、射頻識別、ZigBee等相關(guān)技術(shù)，ZigBee技術(shù)具有低功耗、低成本、高通信率等優(yōu)點(diǎn)^[1]，使得 ZigBee技術(shù)成為當今無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的研究熱點(diǎn)。

　　本文結合ZigBee網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、嵌入式技術(shù)、開(kāi)發(fā)了一套無(wú)線(xiàn)定位系統。本系統采用無(wú)線(xiàn)傳輸和IEEE802.15.4短程無(wú)線(xiàn)通信協(xié)議，整個(gè)系統采用模塊化，設計成本較低，可實(shí)現一對一或者一對多個(gè)節點(diǎn)的無(wú)線(xiàn)設備的通信與定位。無(wú)線(xiàn)定位系統對于提高物品的安全監測起到了重要的作用。

　　1 無(wú)線(xiàn)防盜系統設計

　　本文設計的無(wú)線(xiàn)防盜系統包括ZigBee終端節點(diǎn)、ZigBee網(wǎng)絡(luò )協(xié)調器(即報警主機)與PC三個(gè)部分組成，如圖1所示。終端節點(diǎn)由無(wú)線(xiàn)發(fā)射器CC2530模塊、3.7V鋰電源組成。報警主機由無(wú)線(xiàn)收發(fā)CC2530模塊、數據處理模塊組成。

　　如圖1所示，首先，總機向終端發(fā)送請求定位信息，然后，終端節點(diǎn)發(fā)射自身的RSSI值，最后，網(wǎng)絡(luò )協(xié)調器根據接收的RSSI值計算該節點(diǎn)的距離。網(wǎng)絡(luò )協(xié)調器通過(guò)串口將終端節點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò )ID號，RSSI值和定位距離顯示在PC機上。

　　1.1 ZigBee定位系統結構

　　ZigBee是基于IEEE標準的802.15.4無(wú)線(xiàn)標準研制開(kāi)發(fā)的^[2]。本系統采用ZigBee樹(shù)形結構，利用ZigBee的定位系統包括網(wǎng)關(guān)節點(diǎn)、參考節點(diǎn)和定位節點(diǎn)^[3]，如圖2所示。