無線防盜系統的開發與設計

　　摘要：現今，公共場合物品頻頻丟失，監測物品是否處于安全范圍就變得非常重要。基于無線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(節點接收信號強度)的無線測距原理，實現了一種基于ZigBee的無線防盜系統，實驗驗證了該系統的可行性，與傳統的有線傳輸方式相比，它具有設計靈活、施工簡易、布線成本低等優點。

　　引言

　　現如今，隨身物品頻頻丟失，造成財產損失，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，若使用者及時得到提醒，就會避免不必要的損失。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意義。

　　有線方式通訊可靠、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的建筑物，但是其具有機動性差、不便適應用戶及產品的多變要求，對預留連接線的維護及更換難度高、費用大的缺點。無線方式可避免探頭與主機之間的連接線，降低了現場施工、維護成本。它具有靈活、施工簡易、布線成本低等優點。

　　以短程無線通信為基礎，通過實時監控各無線模塊來判斷物品是否處于相對安全范圍內，若物品超出范圍時，則接收終端發出震動警報，提醒擁有者了解該物品目前處于“危險”狀態。

　　隨著無線通信技術的發展，出現了紅外、藍牙、射頻識別、ZigBee等相關技術，ZigBee技術具有低功耗、低成本、高通信率等優點^[1]，使得 ZigBee技術成為當今無線通信技術的研究熱點。

　　本文結合ZigBee網絡技術、嵌入式技術、開發了一套無線定位系統。本系統采用無線傳輸和IEEE802.15.4短程無線通信協議，整個系統采用模塊化，設計成本較低，可實現一對一或者一對多個節點的無線設備的通信與定位。無線定位系統對于提高物品的安全監測起到了重要的作用。

　　1 無線防盜系統設計

　　本文設計的無線防盜系統包括ZigBee終端節點、ZigBee網絡協調器(即報警主機)與PC三個部分組成，如圖1所示。終端節點由無線發射器CC2530模塊、3.7V鋰電源組成。報警主機由無線收發CC2530模塊、數據處理模塊組成。

　　如圖1所示，首先，總機向終端發送請求定位信息，然后，終端節點發射自身的RSSI值，最后，網絡協調器根據接收的RSSI值計算該節點的距離。網絡協調器通過串口將終端節點的網絡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無線標準研制開發的^[2]。本系統采用ZigBee樹形結構，利用ZigBee的定位系統包括網關節點、參考節點和定位節點^[3]，如圖2所示。