基于ZigBee无线智能网络的安防系统的研究与设计

发布时间：2017-03-21 11:05

  本文关键词：基于ZigBee无线智能网络的安防系统的研究与设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着目前市场经济的迅速的发展与人们的生活水平的逐渐提高,在大城市里,尤其外来人口的流动性急剧增加,使得人们开始对家庭的安防的需求也是越来越高了,家庭安防系统会使人们的生活更加安全和方便。传统的家庭安防系统由于布线比较繁琐,系统的稳定性能不高,而且容易发生一些误报情况,甚至还影响室内的美观等[1]。所以,人们就迫切的希望拥有一种集成度高的、响应速度快的、智能化的并且任何时间都可以进行监控的无线智能网络的安防系统。在这个互联网发达的时代,促使了传统的安防系统向无线智能网络化的安防系统的转变已经成为了一种可能[2]。就目前而言,很多家庭的安防系统都采用了一种短距离无线网络通信技术结合主控器的设计模式。当然,这种短距离无线通信技术必然会在家庭网络中得到广泛的应用。本文选择了基于ZigBee通信协议的无线通信技术作为本系统的无线网络的组建,选择ARM嵌入式开发板做为核心控制器,采用Linux操作系统作为本次设计的主控制系统,采用GSM/GPRS短信收发模块实现远程报警,设计研发出了一种基于ZigBee无线智能网络的家庭安防报警系统。本文设计的系统是将探测器节点绑定到ZigBee设备终端上,由许多ZigBee模块进行无线组网形成家庭无线网络节点,进行前端的数据信息采集。ZigBee协调器节点将采集到的数据信息发送个ARM核心控制器,ARM控制器通过解析数据之后判断报警信息,通过判断是否有异常发生,并控制GPRS短信收发模块发送短信通知,完成报警功能。本文主要从硬件软件两个方面对ZigBee智能网络的安防系统进行研究设计。通过电路原理图的设计,充分掌握各个模块的工作原理并充分发挥其特点。整个系统搭建了嵌入式软件平台,采用Linux操作系统平台,实现了一个可靠性高、操作简单方便、成本低、稳定、安全的家庭安防系统,具有良好应用前景。
【关键词】：安防系统 ZigBee 嵌入式 Linux
【学位授予单位】：北方工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU855;TN92
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 本课题的相关介绍9-11
• 1.1.1 课题的背景9-10
• 1.1.2 选题的意义10-11
• 1.2 国内外相关技术的研究状况11-13
• 1.2.1 国外的研究状况11-12
• 1.2.2 国内的研究状况12-13
• 1.3 主要研究内容与论文结构13-15
• 1.3.1 研究的内容13
• 1.3.2 论文的结构13-15
• 第二章 系统的总体方案以及关键技术15-30
• 2.1 安防系统的总体设计思想与原则15-17
• 2.1.1 安防系统的设计思想15-16
• 2.1.2 安防系统的设计原则16-17
• 2.2 ZigBee通信技术分析17-22
• 2.2.1 ZigBee技术概述17-18
• 2.2.2 ZigBee网络结构18-20
• 2.2.3 ZigBee协议结构20-21
• 2.2.4 OSAL运行机制21-22
• 2.3 GSM/GPRS网络通信技术22-25
• 2.3.1 SIM300模块介绍23-24
• 2.3.2 通用无线分组业务(GPRS)24-25
• 2.4 嵌入式操作系统25-28
• 2.4.1 嵌入式操作系统的选择26-27
• 2.4.2 Linux操作系统27-28
• 2.5 安防系统的总体设计方案28-29
• 2.6 本章小结29-30
• 第三章 安防系统的硬件平台的设计30-44
• 3.1 系统硬件的总体分析与设计30-31
• 3.2 ARM嵌入式硬件平台31-36
• 3.2.1 ARM开发板的设计31-32
• 3.2.2 主要电路的设计32-36
• 3.3 信息采集模块的分析与设计36-39
• 3.3.1 温湿度采集模块的设计36-37
• 3.3.2 烟雾探测模块的设计37-38
• 3.3.3 人体红外探测模块的设计38-39
• 3.4 ZigBee模块的分析与设计39-41
• 3.4.1 ZigBee的硬件选型39-40
• 3.4.2 ZigBee设备终端的硬件设计40-41
• 3.4.3 ZigBee协调器的硬件设计41
• 3.5 GSM/GPRS模块的设计41-42
• 3.6 本章小结42-44
• 第四章 安防系统的软件平台设计44-66
• 4.1 嵌入式软件开发环境44-51
• 4.1.1 交叉编译环境的搭建44-46
• 4.1.2 Bootloader的移植46-48
• 4.1.3 Linux内核编译与配置48-49
• 4.1.4 文件系统的软件制作49-51
• 4.2 ARM控制器的软件程序的设计51-55
• 4.3 ZigBee模块的软件的分析与设计55-61
• 4.3.1 ZigBee设备终端的软件设计55-58
• 4.3.2 ZigBee协调器的软件设计58-61
• 4.4 GSM/GPRS模块的软件分析与设计61-62
• 4.5 PC机上的软件分析与设计62-65
• 4.6 本章小结65-66
• 第五章 安防系统的测试66-75
• 5.1 ZigBee无线数据传输的测试66-68
• 5.2 GSM/GPRS短信报警模块的测试68-69
• 5.3 系统的总体测试69-74
• 5.4 本章小结74-75
• 第六章 总结与展望75-77
• 6.1 总结75-76
• 6.2 展望76-77
• 参考文献77-81
• 在学期间的研究成果81-82
• 致谢82

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 邢更力;宋京生;;博物馆安防系统维保需求产生和现状研究[J];中国安防;2011年04期

2 ;谁来保卫安防系统[J];智能建筑与城市信息;2011年03期

3 黄德贤;;安防系统的发展趋势[J];硅谷;2013年05期

4 唐于斯;;基于博物馆被盗的安防系统优先解决对策探究[J];科技创新与应用;2013年27期

5 刘利峰;谷守军;;探讨小区智能安防系统[J];数字技术与应用;2014年02期

6 李仲男;体育场馆安防系统的注意事项[J];智能建筑与城市信息;2003年10期

7 任怀国;自制家用安防系统[J];家庭电子;2005年18期

8 刘建新;;当前民用安防系统设置存在的问题与对策[J];科技信息;2009年05期

9 王天军;;博物馆安防系统与机电一体化设计[J];黑龙江交通科技;2010年10期

10 赵开成;;简论智能化企业的安防系统[J];科技信息;2010年30期

中国重要会议论文全文数据库 前7条

1 黄伟;李红星;;交通枢纽数字化联网安防系统[A];天津市电视技术研究会2011年年会论文集[C];2011年

2 邹文魁;;远程探视在医院安防系统中的集成应用[A];天津市电视技术研究会2011年年会论文集[C];2011年

3 王旭;贾艳存;;博物馆安防系统浅谈[A];第二十六届中国（天津）2012IT、网络、信息技术、电子、仪器仪表创新学术会议论文集[C];2012年

4 韩春龙;;地铁公安安防系统工程项目管理研究[A];第二十七届中国（天津）2013IT、网络、信息技术、电子、仪器仪表创新学术会议论文集[C];2013年

5 李刚;;安防系统集成平台技术探讨[A];第二十五届中国（天津）2011’IT、网络、信息技术、电子、仪器仪表创新学术会议论文集[C];2011年

6 任帅;张华斌;;安防系统综合雷电防护研究[A];第28届中国气象学会年会——S13雷电物理、监测预警和防护[C];2011年

7 刘南;范京;;基于DSP技术的振动报警信号处理[A];第三届全国嵌入式技术和信息处理联合学术会议论文集[C];2009年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 朱震晓;无线安防系统助推农村信息化[N];安阳日报;2008年

2 清礼邋小海;博爱县推广无线安防系统[N];焦作日报;2008年

3 郭伟 记者 张春鸽;延安大学校园安防系统正式投入使用[N];延安日报;2008年

4 李志健、李宏军、任术君;军区完成驻粤和港澳部队队属仓库安防系统建设[N];战士报;2010年

5 本报记者 徐维维　姚建莉 特约记者 许淑瑶;杭州公交纵火案直击：城市公共交通安防系统软硬件待提升[N];21世纪经济报道;2014年

6 王希章;济南军区档案馆 安防系统高智能化[N];中国档案报;2009年

7 冯瑛;毛泽东遗物馆安防系统谈[N];中国文物报;2009年

8 本报记者 陈钧;中国西部市场拥有无限机遇[N];重庆日报;2012年

9 冯岩 孙其彬;新型安防系统在萧县变电站投运[N];安徽经济报;2009年

10 王志高　朱万龙 陈金祥;海安全面推进技防入户新模式[N];江苏经济报;2010年

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 郭熹;基于风险熵模型的安防系统风险与效能评估技术研究[D];武汉大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 王燕梅;某智能校园安防系统的工程设计与实现[D];华侨大学;2015年

2 翁玲瑜;基于OpenWRT智能家庭安防系统的研究与实现[D];广东工业大学;2015年

3 甄挚;现代5A级写字楼安防系统信息化设计与实现[D];北京工业大学;2015年

4 李宁;家庭住宅报警安防系统的设计与实现[D];电子科技大学;2015年

5 杨飞;现代监狱安防系统的设计与实现[D];电子科技大学;2014年

6 李艳辉;物联网技术在实验室安防系统中的应用[D];华北理工大学;2015年

7 胡月明;监狱安防集成系统的设计[D];南华大学;2015年

8 刘凯;基于WebGIS的校园安防系统设计与实现[D];广西师范大学;2015年

9 郑啸坤;现代综合体建筑智能化安防解决方案研究项目[D];浙江工业大学;2015年

10 刘冠男;基于Zigbee的嵌入式安防系统研究和实现[D];安徽理工大学;2016年

  本文关键词：基于ZigBee无线智能网络的安防系统的研究与设计，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：259528