校園網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

(齊齊哈爾大學(xué)保衛(wèi)處，齊齊哈爾 161000）

傳統(tǒng)的校園監(jiān)控系統(tǒng)，技術(shù)單一且系統(tǒng)不穩(wěn)定，存在監(jiān)控漏洞的問(wèn)題。系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性是現(xiàn)代監(jiān)控系統(tǒng)的重要參數(shù)指標(biāo)。基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的校園網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為核心，提供靈活的監(jiān)控控制，以及隨時(shí)了解監(jiān)控系統(tǒng)的參數(shù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障。突破了傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)在地域及時(shí)間上的限制，可以做到真正意義上的分散、集中監(jiān)控，并且系統(tǒng)穩(wěn)定性好、可靠性高。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，將RFID射頻識(shí)別技術(shù)、無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)、ZigBee定位技術(shù)與現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)成自動(dòng)化程度高、功能完善的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)。

1.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)設(shè)計(jì)遵循以下原則：穩(wěn)定性、實(shí)時(shí)性和交互友好性。系統(tǒng)針對(duì)多個(gè)分散校區(qū)設(shè)計(jì)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，整個(gè)系統(tǒng)主要由三部分組成：控制管理中心、監(jiān)控控制專網(wǎng)和傳感器。每個(gè)設(shè)備通過(guò)有線或者無(wú)線方式連接到各單元的網(wǎng)關(guān)，然后再通過(guò)控制專網(wǎng)連接到控制管理中心。系統(tǒng)主要功能分為RFID門(mén)禁系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)、防火報(bào)警系統(tǒng)和電子圍欄系統(tǒng)。

2.系統(tǒng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)

物聯(lián)網(wǎng)的概念于1990年提出，現(xiàn)在已經(jīng)被應(yīng)用到多個(gè)領(lǐng)域。物聯(lián)網(wǎng)，從字面上理解就是 “把各種物體聯(lián)系在一起的互聯(lián)網(wǎng)”,它包含了兩層意思：首先，物聯(lián)網(wǎng)仍然是以互聯(lián)網(wǎng)為核心，但是它進(jìn)行了技術(shù)拓展；其次，它的終端可以是任意的兩個(gè)或者多個(gè)物體，物體與物體之間可以進(jìn)行信息的交換和數(shù)據(jù)的通信。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要由三層組成：感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。其中：感知層包括傳感器、二維碼、RFID、多媒體設(shè)備等數(shù)據(jù)采集和自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；網(wǎng)絡(luò)層包括各種網(wǎng)關(guān)和接入網(wǎng)絡(luò)以及異構(gòu)網(wǎng)融合、云計(jì)算等承載網(wǎng)支撐系統(tǒng)；應(yīng)用層包括信息管理、業(yè)務(wù)分析管理、服務(wù)管理、目錄管理等物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)中間件和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用子系統(tǒng)。

3.RFID技術(shù)

RFID是一種利用射頻通信實(shí)現(xiàn)的非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。它根據(jù)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無(wú)須人工干預(yù)。RFID系統(tǒng)由三部分組成：讀寫(xiě)器、電子標(biāo)簽和天線。另外加上進(jìn)一步處理數(shù)據(jù)的應(yīng)用層軟件構(gòu)成的RFID系統(tǒng)與相關(guān)的管理信息系統(tǒng)相連，可準(zhǔn)確跟蹤每一個(gè)物品。

在本系統(tǒng)中，RFID技術(shù)主要用來(lái)身份識(shí)別，校園每一位師生都有一張自己的校園卡，該卡中內(nèi)置了RFID電子標(biāo)簽。利用該卡，學(xué)校內(nèi)部人員可以出入一些帶有RFID門(mén)禁系統(tǒng)的場(chǎng)所。對(duì)于有些特殊場(chǎng)所，該卡的不同權(quán)限使得持有者可以進(jìn)入不同場(chǎng)所。另外，該卡記錄了持有者的校園內(nèi)活動(dòng)路徑。針對(duì)學(xué)生作息狀況，學(xué)校可以制定一些宿舍、教學(xué)樓管理措施。RFID卡不僅用于校園門(mén)禁系統(tǒng)，也常常用于校園的考勤管理、圖書(shū)借閱與消費(fèi)支付等。

4.無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是多學(xué)科交叉、高知識(shí)度集成的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域。它是由通過(guò)無(wú)線通信方式，并以自組織多跳的網(wǎng)絡(luò)方式傳送到用戶終端，在各傳感器節(jié)點(diǎn)之間相互傳遞數(shù)據(jù)信息，最終實(shí)現(xiàn)人與人、人與事物間的互聯(lián)。

典型的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括：分布式傳感器節(jié)點(diǎn)、Sink節(jié)點(diǎn)、互聯(lián)網(wǎng)和用戶接口這幾部分。在無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中，分布式傳感器節(jié)點(diǎn)被部署在監(jiān)控區(qū)域內(nèi)，傳感器節(jié)點(diǎn)通過(guò)自組織網(wǎng)絡(luò)的方式形成無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。傳感器節(jié)點(diǎn)將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行初步簡(jiǎn)單處理后，通過(guò)多跳中繼網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)信息經(jīng)由Sink節(jié)點(diǎn)傳送到遠(yuǎn)程控制管理中心。遠(yuǎn)程控制管理中心同時(shí)也可以對(duì)各個(gè)網(wǎng)絡(luò)傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行命令控制。 無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用十分廣泛，在工業(yè)控制、國(guó)防工業(yè)、災(zāi)害監(jiān)測(cè)等方面都有很高的利用價(jià)值，被認(rèn)為是對(duì)本世紀(jì)產(chǎn)生重大影響的技術(shù)之一，得到了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的高度重視。

5.網(wǎng)絡(luò)攝像頭

網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)是一種結(jié)合傳統(tǒng)攝像機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)所產(chǎn)生的新一代攝像機(jī)，即由網(wǎng)絡(luò)編碼模塊和模擬攝像機(jī)組合而成。網(wǎng)絡(luò)攝像頭將采集到的數(shù)據(jù)影像編碼壓縮成基于TCP/IP標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，再通過(guò)網(wǎng)絡(luò)總線傳送至遠(yuǎn)端。遠(yuǎn)端影像的瀏覽，只需要用網(wǎng)絡(luò)瀏覽器訪問(wèn)固定IP地址即可。用戶除了可以遠(yuǎn)程監(jiān)控之外，授權(quán)的用戶還可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)攝像頭進(jìn)行參數(shù)配置以及控制云臺(tái)對(duì)攝像頭進(jìn)行控制。對(duì)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置，系統(tǒng)對(duì)于檢測(cè)到的一些突發(fā)緊急情況，可以通過(guò)短信、Email多種形式立即發(fā)出警報(bào)，并且對(duì)于危害公共安全和財(cái)產(chǎn)安全的違法行為，可以通過(guò)與警方報(bào)警中心聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能。

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，為校園的安防系統(tǒng)建設(shè)提供了根本的解決方案與技術(shù)實(shí)現(xiàn)。目前多個(gè)應(yīng)用方面引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，逐步建設(shè)一個(gè)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的信息化綜合監(jiān)控平臺(tái)，創(chuàng)造一個(gè)穩(wěn)定、安全的校園環(huán)境。

[1]陳建新.基于ZigBee技術(shù)的校園防火報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D].北京：北京工業(yè)大學(xué)，2009.

[2]任豐原，黃海寧，林闖.無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)[J].軟件學(xué)報(bào)，2003， 14（7）：45-47.□