校內(nèi)自行車防盜跟蹤系統(tǒng)的設計

(3) 透傳模塊
透傳模塊的好處在于用戶不需要考慮模塊中程序如何運行的,用戶只需要將自己的數(shù)據(jù)通過串口發(fā)送到模塊里,然后模塊會自動把數(shù)據(jù)用無線發(fā)送出去,并按照預先配置好的網(wǎng)絡結構,和網(wǎng)絡中的目的地址節(jié)點進行收發(fā)通訊了,接收模塊會進行數(shù)據(jù)校驗,如數(shù)據(jù)無誤即通過串口送出。實際運行起來,非常的簡單方便。
(4) 其它模塊
電源模塊服務于整個節(jié)點系統(tǒng),為自己的系統(tǒng)供電;而按鍵模塊主要是用來設置系統(tǒng)狀態(tài),各模塊在正常運行,正常配合的狀態(tài)下才使得整個系統(tǒng)運行。
實驗實物如圖4:

4 軟件系統(tǒng)設計
(1) 網(wǎng)絡描述:
入網(wǎng):
當安裝有設備節(jié)點的自行車進入傳感器網(wǎng)絡時,用戶打開設備節(jié)點使其處于工作狀態(tài),此時,設備節(jié)點發(fā)送廣播信號,所有收到廣播信號的Router節(jié)點回復一個信號,設備節(jié)點從接收到的回復信號中進行選擇,因為設備節(jié)點所處的位置可能有多個傳感網(wǎng)絡,所以設備節(jié)點會選擇一個信號質(zhì)量較好的網(wǎng)絡加入。
入網(wǎng)后,設備節(jié)點會重復多次向本網(wǎng)中所有的錨節(jié)點發(fā)送一個一跳信號,所有錨節(jié)點接收到這個一跳信號后,會計算接收到的平均信號強度,根據(jù)這個平均信號強度,和錨節(jié)點本身設置的坐標信息,來計算出設備節(jié)點的位置信息,并告訴設備節(jié)點。
得到位置信息后,設備節(jié)點會經(jīng)過Router節(jié)點連接到協(xié)調(diào)器,把自己的位置信息以及自己所處的傳感網(wǎng)絡的網(wǎng)絡號經(jīng)感知平臺發(fā)送給物聯(lián)信息處理中心。此時,物聯(lián)網(wǎng)絡中心就可以知道這個要保護的物體在校園的具體位置了。
整個入網(wǎng)流程如圖5:

報警:
當設備節(jié)點開啟并初始化完成后,且已經(jīng)把自身的位置信息告知了物聯(lián)信息處理中心,則此時,設備節(jié)點已經(jīng)處于警戒狀態(tài)。
當有人移動物體時,會影響加速度傳感器作出反應,觸發(fā)設備節(jié)點,設備節(jié)點此時處于高度警戒狀態(tài),連續(xù)的向錨節(jié)點發(fā)送信號,來獲取自己的位置信息,間隔發(fā)送時間設置為1秒。當別人是無惡意的移動時,比如可能是挪動自行車以便別人存放其它自行車,在處理流程上可以理解為物體只是移動了很短的距離,則認為是無惡意移動,不作出報警反應。當物體移動了很遠的距離,超過了門限值,則認為發(fā)生了盜竊行為,立即啟動報警反應,同時報警信息將通過協(xié)調(diào)器上傳到物聯(lián)信息處理中心,并通過移動網(wǎng)絡告知物主本人,并啟動學校應急預案。
跟蹤:
當物體的設備節(jié)點確認遭竊后,設備節(jié)點會連續(xù)發(fā)送廣播信號,根據(jù)收集到的Router節(jié)點的回復信號的強弱,判斷自己現(xiàn)在位于哪個傳感網(wǎng)絡,并隨即向此傳感網(wǎng)絡中的錨節(jié)點發(fā)送信號,來確認自己在此網(wǎng)絡中的位置。之后設備節(jié)點將自己最新的位置信息經(jīng)協(xié)調(diào)器、感知平臺上傳到信息處理中心,從而實現(xiàn)跟蹤功能。同時結合校園內(nèi)已有的監(jiān)控資源,有效幫助安保人員制止盜竊分子得逞。
整個警戒、報警、跟蹤流程如圖6。

(2) 上位機設計
上位機是信息處理中心,是一個中心服務器,負責管理各個傳感網(wǎng)絡,并對各個網(wǎng)絡傳來的數(shù)據(jù)進行分析處理。當設備節(jié)點入網(wǎng)后,信息處理中心記錄其位置信息,包括屬于哪個傳感網(wǎng)絡,位于傳感網(wǎng)絡中的位置等信息。當設備節(jié)點發(fā)出報警信息后,將報警信息上傳給信息處理中心,啟動所在區(qū)域的閉路監(jiān)控設備。各部分系統(tǒng)聯(lián)動,阻止盜竊行為的發(fā)生。