基于物聯網的民用安全環境防護與處理系統設計

徐小立

在現代化科學技術的管理和應用下，現代化信息技術和家庭應用物件開始結合在一起，物聯網就是基于現代化科學技術發展形成的一種新型管理技術，能夠有效對人們生活中的家用產品進行安全監督管理。在這種情況下，需要建立一種專門的安全監管防護系統，保障物聯網技術的應用防護安全，同時促進物聯網技術應用和機電一體化技術應用的整合。本文針對物聯網視角下的民用安全環境防護系統設計展開研究，對提升物聯網應用系統信息安全而言，具有重要研究意義。

1 總體設計框架

按照系統應用的功能需求，本文對機電一體化應用背景下的物聯網安全防護系統的應用設計進行了總體性框架設計，并且保障在總體性框架設計過程中，能夠及時將相應的系統設計管理應用需求添加到系統設計中[1]。具體的系統框架設計如圖1所示。

圖1 系統設計總體框架圖

2 系統硬件設計

2.1 傳感器設計

在對機電一體化背景下的物聯網應用安全防護環境處理系統進行設計的過程中，要專門設計一個適用于該系統的傳感器，以保障系統在應用過程中，能夠發揮出其應具備的功能。本文設計的傳感器，采用的是MQ-9系列傳感器，將其傳感器應用和空氣電導率結合在一起，采用氣體感應裝置，對空氣中的氣體成分進行鑒定，并在鑒定過程中及時改變傳感器的靈敏度。在傳感器的設計應用過程中，將其與氣體感知結合在一起，通常這種傳感系統被廣泛應用于家庭防火體系中，在傳感器的作用下，能夠快速感知一氧化碳，并及時傳輸到系統中，保障了物聯網系統應用的安全性[2]。2.2 無線傳輸設計

在機電一體化背景下的物聯網系統設計應用過程中，應針對其系統應用的無線傳輸模塊進行專門設計，這樣才能在無線傳輸模塊的設計中，滿足相應傳輸建設管理應用需求。并且，在無線傳輸設計應用過程中需要對其無線傳輸功能進行詳細分析，這樣才能在其分析功能的設計中，及時協調好相應的管理要素，本文研究中的無線傳輸設計，是針對ZigBcc傳輸進行的專業化硬件設計。在其設計應用過程中，注重對系統應用中無線信號的傳輸和感知。在互聯網帶寬的帶動下，能夠實現對整體性無線傳輸設計的應用。同時，在其傳輸設計和應用過程中，能及時診斷系統運行中的故障，并為其提供解決方案[3]。

2.3 MCU處理器設計

本文研究中選定的系統處理器為MCU處理器，該處理器在應用中，參數設置為STM32F103RBT6，通過這種處理器實現物聯網系統中的處理器設置。在該參數處理器的設計和應用中，有效實現了數據傳輸和應用的快速化轉變，并在轉變過程中，形成了特定的工作頻率用來進行專門的數據處理。在該數據處理器頻率設定中，選定72Mhz的工作頻率進行工作部署。通過處理器的數據傳輸和收集，能夠有效將整個系統的應用形成一個閉合型回路，在其回路處理中，快速實現系統的監控應用。

3 系統軟件設計

3.1 控制終端設計

在針對系統的軟件設計中，首先要為系統設計一個控制終端，這是保障系統軟件應用的前提，只有保障在系統應用中，系統能夠和終端控制連接在一起，這樣才能實現裝置的應用。本文研究的控制終端軟件，在其應用過程中，借助協議分析進行數據運行分析。在協議分析過程中，需要通過物理層和網絡層雙向的結構對數據進行類別化處理，這樣在數據處理過程中，能夠實現對數據應用分層化處理，并且在數據分析過程中，專門定義了數據應用中的變化[4]。同時，對控制終端的設計，是為了保障在系統應用中，能夠將系統中的數據和現實工作處理中的技術應用相結合，通過系統應用結合能夠實現數據處理和軟件應用的效果雙向性發揮。

3.2 下位機程序設計

下位機是程序軟件設計中必須添加的一項設計，只有保障下位機的設計才能在系統應用中，及時通過程序控制，啟動設備和管理設備，實現設備應用安全防護監管功能，保障機電一體化背景下物聯網應用系統是安全。同時，在下位機程序的設計中，可以基于系統應用中下位機程序應用調節系統的調節功能，實現功能應用的性能發揮。圖2是下位機系統程序應用設計的圖示。

圖2 系統設計的下位機程序設計流程

從圖2中的流程分析可以看出，在該程序的運行中，其借助的是對數據應用中的程序判定，通過判定后的程序能夠繼續執行，如果沒有通過判定標準，則程序需要繼續進行框架重復，直至最終的數據輸出滿足程序判定條件為止。同時，在該程序的應用中，應注重對程序運用中的數據進行管理分析，確保在分析過程中，能夠實現數據系統應用控制能力提升[5]。

3.3 上位機程序設計

上位程序和下位機程序是相對關系的程序設計，在其程序設計和應用過程中，應注重對數據的傳輸控制，通過C語言的程序控制編寫，將數據傳輸應用界面壓縮到UI界面控制上，并在UI界面控制上進行專門的數據轉換應用分析。與下位機程序一樣的是，在該程序運行中，借助的也是程序判定，選定一個固定的判定條件，分析固定條件應用中用于調節系統的數據，判定系統的應用是否滿足基本的程序判定需求。圖3是程序判定應用的流程圖。

4 結語

本文針對物聯網一體化傳輸應用下的民用安全環境處理系統設計進行了專門分析，主要從系統硬件設計和軟件設計兩方面對其系統應用進行規劃設計，并在其系統的規劃設計過程中，主要從傳感器設計、無線傳輸設計以及MCU處理器設計等三方面，對系統設計中的硬件應用進行了規劃和分析。同時，針對系統設計中的軟件應用，也從三方面進行了分析。首先，是針對控制終端設計；其次，是針對下位機程序設計；最后，是針對上位機程序設計。只有保障系統應用達到以上設計要求，才能保障系統的應用能夠滿足安全環境防護管理需求。

圖3 系統設計的上位機程序設計流程

[1]呂文博.基于分布式虛擬化組網的攻擊驗證及安全防護系統的設計與實現[J].北京郵電大學學報，2014，15（3）：155-157.

[2]邱紅飛，黃春光.云環境下資源池的防護系統設計與實現[J].移動通信，2016，40（20）：92-96.

[3]和斌.基于位置追蹤的家庭成員安全防護系統的設計與實現[J].科技與通信，2015，35（4）：112-114.

[4]王琚.公共網絡安全防護系統設計與實現[J].科技與發展，2017，35（4）：100-103.

[5]谷晨冰.基于WebService的安全防護系統的設計與實現[J].信息安全管理，2015，36（9）：103-105.