文档介绍：解决方案
基于无线传感器网络的通信枢纽安防系统设计
□王培国1 陈芳群1 闫斌2
(1、成都军区, 四川成都 610011;2、电子科技大学自动化工程学院,四川成都,610054)
摘要:无线传感器网络是一种自组织网络,具有展开迅速、实施方便等特点,广泛应用于国防军事、国家安全、环境监测等方面。根据通信枢纽的安防需求和无线传感器网络的特点,设计一个通信枢纽的安防系统,具有安防功能强、方便实用、成本低廉等特点。
关键词:无线传感器网络通信枢纽安防系统
1 引言
通信枢纽是需要重点管控的目标,对进入通信枢纽的人员、车辆以及通信枢纽中的重要设备都应该有严格的自动管控措施:内部人员(或车辆)以及已办理合法手续的外来人员(或车辆)进入通信枢纽大门时应能自动触发门禁系统打开大门;外来人员(或车辆)进入通信枢纽后应能跟踪定位,指定其活动范围,当其欲进入非指定区域时应能报警;未办理合法手续的外来人员(或车辆)欲进入通信枢纽大门时应能提前报警,提示办理合法手续;实时监测通信枢纽中的重要设备是否在其使用地点或仓库中,如果被人非法搬移、藏匿或盗窃,应能及时报警,且能在一定区域内跟踪被管目标的当前位置。为了达到这些目标,可以引入无线传感器网络实现对通信枢纽中的人员、车辆、重要装备进行管控。
2 无线传感器网络及其特点
随着通信技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和传感器技术的飞速发展和不断融合,一种具有感知能力、计算能力和通信能力的新型网络——无线传感器网络(Wireless work, WSN)逐步发展起来了。无线传感器网络是21世纪信息产业的三大支柱(计算、通信和传感器)相结合的产物,是一种新型的信息获取系统,因其具有开设简单、价格低廉、抗毁性强、隐蔽性高等优势,受到世界主要科技大国的高度关注。
无线传感器网络是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成,通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统,其目的是协作地监测、感知和采集网络覆盖区域内各种感知对象的信息,并对这些信息进行处理,最终发送给观察者。这种低功耗、自组织网络,一般由一个或多个基站(Sink节点)和大量部署于监测区域、配有各类传感器的无线网络节点构成。每个节点成本低,功耗小,具有一定计算处理能力、通信能力。虽然单个节点采集数据并不精确,也不可靠,但是大量节点相互协作形成高度统一的网络结构,提高了数据采集的准确度和运行的可靠性,可部署于在敌占区、灾害区、核反
应堆等人力不可达的特殊区域进行数据采集、传输等,具有其他网络无法比拟的特性,可广泛用于国防、环境监测、智能家居等领域。
3 应用无线传感器网络设计通信枢纽安防系统的优点
目前,在定位跟踪方面,大都采用的是GPS定位技术,但是GPS定位技术有以下缺陷:价格昂贵,需要支付运营费用;容易受到地理位置的限制,比如在地下室(地下仓库)GPS将无法收到来自卫星的定位信号;GPS由美国提供,受美国的约束。因而采用GPS实现通信枢纽安防管理比较受限。
应用WSN技术构建被管目标定位与管控系统则有很多优点,系统采用基于IEEE 、低价格、小体积的无线产品,应用超低功率微控制器ATmeg128L和无线收发器EM2420,,能够对终端用户提供定位、跟踪、门禁