目前, 人员聚集密度较高场所的安全隐患问题一直是我们关心的。基于此, 本文针对酒店火灾、盗抢安全隐患提出以无线传感器网络技术为基础, 构建酒店全方位无线传感器监测网络, 结合ZigBee通信技术, 实现对酒店区域的智能化信息管理、实时监控, 并通过采集数据、分析和处理数据, 达到酒店安全监控实时报警。
1 ZigBee通信技术
Zigbee是IEEE 802.15.4协议的代名词, 这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。其主要适合用于自动控制和远程控制领域, 可以嵌人各种通信数传设备。
Zigbee技术突出优势: (1) 低成本:免协议专利费、免执照频段使用; (2) 低功耗, 两节普通5号干电池可使用6个月到2年; (3) 低速率, 只有10kbps到250kbps专注于低传输应用; (4) 近距离, 其传输范围一般介于10m～100m之间, 在增加射频 (RF) 发射功率后, 亦可增加到1km～3km; (5) 短时延, Zigbee的响应速度较快, 通常时延都在15毫秒至30毫秒之间; (6) 大容量, Zigbee可采用星状、树状和网状网络结构, 由一个主节点管理若干子节点, 最多一个主节点可管理254个子节点, 同时主节点还可由上一层网络节点管理, 最多可组成65000个节点的大网;基于上述特点可看出Zigbee主要应用于短距离范围内并且数据传输速率不高的各种电子设备之间, 因此Zigbee技术十分适合应用于智能化信息管理系统之中。
2 监控系统设计
现有设计基本上是采用有线接入方式, 对综合布线工程要求较高, 施工复杂, 且有诸多安全隐患。本文设计思想为传感设备进行信息采集通过无线传输单元 (Zigbee) 进行信息汇集, 可视系统规模设定管理区域, 汇集后的数据送至控制中心, 控制中心可实行有人与无人值守, 完成相关必要操作。本文设计系统可分三个部分:无线传感监控单元、无线网络数据传输单元、远端管理单元 (如图1) 。
3 系统硬件设计
系统硬件设计主要有数据采集设备与数据传输设备、终端数据处理设备构成。数据采集设备可由传感器、微处理器、Zigbee数据传输芯片等组成, 在本文中主要器件选用美国TI德州仪器半导体公司产品。如Zigbee选用:CC2400芯片;MCU微处理器选用Msp430F149芯片;传感器选用原则为高灵敏度的烟雾、温度、湿度、红外传感器, 此类产品市面较多。Zigbee节点硬件设计框图如图2。
系统工作原理: (1) 火灾监控:当烟雾、温度传感器测试到火灾信号时, 将信号送入MCU处理器, 进行数据分析与判断, 只有MCU确认为火灾报警信息时, 通过Zigbee芯片CC2400入网传输信息, 由于Zigbee采用的是自组网通信方式, 能迅速的随时建起无线通信链路, 将灾情信息送给控制中心, 由数据处理单元控制火灾报警器工作, 另外控制中心可采用无人值守方式, 通过互联网及时发出火情报警接入119服务台。 (2) 盗抢监控:当重要场所开启红外传感器设备时, 传感器探测到可疑信息时, 讲信号送入MCU, MCU进行数据处理判断, 通过Zigbee网络接入控制中心, 实现盗抢报警功能, 此功能实现与火灾监控过程基本相当。
4 软件设计
通过在酒店的不同位置放置相应的传感器, 利用Zigbee无线传输技术, 将采集到的多点信息同时发送给接收端, 进行数据处理, 由Cc2400对数据打包处理发送到路由器, 路由器收到信息去冗余处理并进行路由表查询, 建立数据包后发往下一地址在路由选择过程中为了防止出现地址错误, 可以写入生命周期时间, 当控制中心收到数据包进行数据处理得出结论, 完成报警任务, 开启报警设备, 同时控制中心服务器链入Internet网络, 向本地110、119在线服务台发出报警信息。
5 结语
本文设计特点为采用无线传输技术构建酒店安全监控系统, MCU选用Msp430系列低功耗处理器, Zigbee射频模块也选用Cc2400, 在节能环保的设计理念上特到体现。系统的工程施工简单, 避免了繁杂的布线工程, 大量节省人力、物力, 系统可靠性较高。通过将本地网类监控中心接入互联网络可实现无人值守实时报警作业, 能迅速发现灾情, 及时上报灾情, 极大的控制灾情隐患, 避免各类损失。
摘要：本文介绍的是一种基于ZigBee技术的酒店安全监控设计, 采用传感器实时监测环境变化, 监测点接入ZigBee通信网络, 当发生灾情时候能迅速的进行灾情上传, 开启报警设备。文中还给出了相应的系统设计方案。
关键词：ZigBee技术,低功耗,安全监控