基于ZigBee與RFID技術的高校宿舍安全監測系統設計

摘 要：近年來，大學生宿舍安全事件屢見不鮮，宿舍著火、宿舍被盜等情況時有發生，如何采取合理措施保障大學生的宿舍安全，給未來國家之棟梁提供一個舒適、安全的住宿環境，是亟待解決的問題。

關鍵詞：ZigBee技術；RFID技術；宿舍安全

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.08.256

0 引言

ZigBee技術是一種先進的近距離、低復雜度、低功耗、低數據速率、低成本、高可靠性、高安全性的雙向無線通信技術，它具有功耗低、抗干擾性強、成本低、時延短、高安全性、高可靠性、網絡拓撲能力優良、布網容易等諸多優點，已經在醫療、農業、汽車、通訊、電力、智能化控制多種行業中獲得了廣泛的應用。因此，本文基于ZigBee與RFID技術設計了一種高校宿舍安全監測系統，旨在為大學生提供一個安全、舒適的住宿環境。

1 系統總體功能

1.1 ZigBee網絡拓撲結構的選擇

ZigBee網絡的拓撲結構可分為三類，如圖1所示。

星形拓撲和樹形拓撲的缺點在于信息只有唯一的路由通道，而網狀拓撲具有更加靈活的信息路由規則，在可能的情況下，路由節點之間可以直接的通訊。這種路由機制使得信息的通訊變得更有效率，而且意味這一旦一個路由路徑出現了問題，信息可以自動的沿著其他的路由路徑進行傳輸。 考慮到宿舍區域分布的范圍較廣，我們設計系統的結構采用網狀拓撲結構。

1.2 系統結構設計（如圖2）

系統中ZigBee網絡的終端節點采用TI公司的CC2530芯片，與溫度、煙霧、紅外傳感器結合作為監測系統的傳感器終端采集節點對宿舍環境參數進行實時監控，如果發生起火造成溫度過高或者產生濃煙，溫度、煙霧傳感器采集到參數超過報警值，控制警報器鳴響，并在監控室的監控軟件中開啟報警標識與聲音，使監控人員能夠及時采取措施。在宿舍樓門口處安裝RFID門禁裝置，將學生一卡通作為RFID門禁系統的電子標簽進行身份驗證，防止外來人員擅自進入學生宿舍區域造成安全隱患。刷卡同時，監控中心計算機上同時顯示學生圖像等個人信息，以便宿舍管理員同時進行人工核查。

2 系統軟件設計

本系統采用Niagara軟件進行設計，監控系統主界面與某宿舍界面圖如圖3（a） （b）所示。圖3所示為本地登錄效果，如果需要遠程登錄還可以通過IP地址進行登錄。通過監控界面，宿舍管理員能夠方便地查看各個宿舍的安全狀態。若宿舍安全狀態異常，會同時觸發報警器鳴響，使管理員能夠及時發現并處理。

3 總結

基于ZigBee與RFID技術的高校宿舍安全監控系統，能夠實現傳感器數據的可靠測量與傳輸，實現進入宿舍人員身份的有效控制，能夠有效地保障高校宿舍安全。

作者簡介：劉佳（1988-），女，天津人，碩士，助教，研究方向：物聯網技術應用，RFID技術，無線傳感器網絡。