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基于物联网的报警系统设计

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资料介绍

针对校车安全问题多发现象,在分析其原因的基础上,指出了目前校车安全系统的不足,设计了一种基于物联网的校车安全报警系统.该系统主要由传感器、协调器、报警主机、声光报警、屏幕显示、控制设备、短信服务器及数据库服务器8个组成部分构成,并通过ZigBee无线传感网络进行数据采集,利用RS-232总线将数据上传报警主机处理,利用GPRS无线通信技术将数据上传数据库服务器储存及进行短信报警.通过实验测试,该系统安装维护简单、扩展性强、成本低,能为校车的安全运行提供良好的保障.

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杰

宝昼客研由耗

RESEARCH AND EXPLORATION lN LABORATORY

第36卷第1期2017年1月

!墅些!塑!二!!塑

CN 3l— 1707／T

V01．36 No．1

J8n．2017

基于物网的警系

王

喃

海英，

靳

勇，

(常熟理工学院算机科学与工程学院，江

常熟215500)

摘

要：

全系的不足，

器、器、警主机、声光警、屏幕示、控制

8个成部分构成，并通 zigBee无感网

将数据上警主机理，利用GPRS无通信技将数据上数据

存及行短信警。通安装展性、成本低，能

校

安全

了一种基于物网的校安全警系

、短信服器及数据

行数据采集，利用RS．232

多

象，在分析其原因的基上，指出了目前校

安

感

器

。

系

主要由

服

器

，

系

、

校

关

中

的安全运行提供良好的保障。

：物网；校

；

警；ZigBee；GPRS

文献：A

393

分

号：TP

志

文章号：1006— 7167(2017)01— 0280一03

On the

Based

nternet Of

Of AIarm

System

Things

Deslgn

YAN

xioo-n8n

JlN

Hot— ytng，

Yong，WANG

Science and

Institute of

(Sch001

Computer

Technology，Changshu

Techn0109y，Changshu ¹5500，Jiangsu，China)

bus

school

on the

of its

to the

multiple phenomenon

safety problem，based

analysis

causes，the

based

Abstract：According

out the

of current sch001 bus

and a sch001 bus

designs

alarm

points

deficiency

safety system，

safety

system

alarm

paper

on the Intemet of

The

consists of

components， i．e．， sensors， coordinator，

host，

data

Things．

system mainly

e培ht

control

senrer and database

and collects

8enrer，

sound and

screen

alarm，

display，

equipment，short message

data to alarm host

light

the

wireless sensor

RS-232

data to database

through

ZigBee

network，uploads

by using

bus，uploads

server for

and sends SMS alam

GPRS wireless communication

the

saving

system

by using

teehnology． Through

experimental

the

has the

installation and

advantages

safety operation

cost，can

test，

good

Key

simple

of the school bus．

maintenance，strong expansibility，low

provide

for the

guarantee

words：intemet

things；school buses；alarm；ZigBee；GPRS

保障它的安全运行，但校的安全事故是屡屡生。

雹

引

言

物

网技

是

算机、互网与移通信网之

的革命，在很多域都得到了广

后的又一次信息

随着我国城化程度越来越高，学生乘坐校

上

泛的用¨⋯ ，并取得了良好的用效果。利用物

网

下学越来越普遍，校的安全也日益凸出来。

技

保障校安全运行也是可行的，并且具有重要的

近年来，然国家制定出台了一系列的相关措施用来

社会价

。

收稿日期：2016-04-15

基金目：国家自然科学基金(61202440)；常熟市科技局科技支撑

目前校安全存在的

分析

划(社会展部分) 目(cs201413)；江省大学生

(201510333034Y)

新目

通

年来校的事故原因行分析后

，

致校事故的原因主要表在以下4个方面⋯ ：

作者介：海英(1978一)，女，江

究方向网技算机用。

云港人，士，

，主要研

(1)校自身故障。

距离、方向跑偏等；

物

、

比如汽

制

无效、滑、制

Tel．：18913665887；E· mail：yhyingok@163．com

万方数据

第l期

海英，等：基于彩

(2)校

使用。比如超、超速、

行

等；

(3)校

因素。比如疲

、

酒后

、

程中突疾病等；

(4)学生因素。比如学生私自离开座位、未系安

全

等。

了保障校安全运行，一些学者和家都做了

很多相关的研究，并取得了一定的有益成果。如：在

内安装内部情况，安装定位系

像

控

校运行位置，利用射

技

学生人数

数据

服

器

等¨‘1 01。些研究成果具有重要的用价

，但些成果存在一些不足之，主要有：①

的参数比

控的目的主要是事故生后

警上，并不能根据校

警；③ 采用的基本都是有

和

意

控

系

体

构网

一，不能全面地助校安全行；②

原因提供信息的

m范内。

定，校

所以在本系的开

zigBee无感网

身

度范一般限制在5～12

程中，数据采集部分

使用

被

的

运行情况

行

来

。

技

上

的主

系

网方

GPRS是通用分

球移通信系 (GsM)基

与分

速率高、接人延短等特点，同

的、广域的无 IP 接¨21。所以在本系中，数据上

程数据器及短信警部分使用GPRs

无

的

称，它是基于全

式，布

复

、展性差、成本高等。

展起来的，是移

相

合的品，具使用用低、数据

能提供端到端

系

体方案

它

合校安全运行存在的

一种利用物理网技

速度、运重、

酒、是否有学生离开座位、学生是否未系安全等，

及

需求，提出

校

多

参数，比如：行

服

、

是否

网

来

。

3．1硬件

并通

从而

将

行

的数据与

先

定的

行比

在本系中，

器点的功能主要是利用

警的方案。方案主要包括8个

成

zigBee无

感网接收

警主机相，将

警主机理。

减系的成本、降低功耗角度出，本系

点的无通信模采用了CC2430。cC2430

嵌入式zigBee 用的

器，它需极少的外元件即可构成

端

点采集的数据，利用

部分，分

是

感器、

、短信服器及数据

安装在校上的各

及学生的状数据，

器，

警主机，警主机接收到的数据

到有超定的的数据

示灯警，然后在控屏幕上示故障信息，提醒

器、警主机、声光警、屏

RS-232

上

与

端

点采集的数据

幕

示、控制

服

器。

系

通

感器

采集校

从

中

、

无

感网，

器

到

器将各个感器点的数据集上

理，若

行蜂器和指

是Chipcon公司推出的用来

片射

行

收

先

zigBee 感器点，具集成度高、成本低、功耗低等

特点，符合系的需求¨3‘141。

行故障理，并启控制

措施理故障，利用短信服

送控制命令采取

送警短信到校

另外，在系中，

器

点是通 RS-232【l副串

器

口与上位机相，所以需要再增加一个MAx232

管理中心人、学校管理人及学生家的手机上，同

芯片，来

Rs一232

准

平和-IvrL 平的相互

将故障数据通

网

上

到

体

程校管理中心的数

l所示。

。

据

服

系

无

器上存。系

构

在

器

点中，由于CC2430一直于工作状

，

了确保z Bee网运行正常，所以其最好有持

源供，本系利用外接直流源持

器的硬件构 2。

其

感网 (wSN)是物网的重要成部分，

采集数据，目前能用于wsN的通

供

。

主要

3．2

件

信技主要有5种¨“，分是：uwB技、NFc技

、w溺技、Bluetooth技以及zigBee技。其中

器

点上后，首先行初始化建ZigBee

感器点接收数据，并通串口将

警主机理。点的件流程

网

，然后从端

zigBee技

短、安全性高、容量高、免

区域主要是校内部，按照国家相关法

万方数据

具

功耗低、成本低、速率低、距离近、

延

数据上

3。

器

照

段等特点。另外本系

的

第36卷

摹

＼

斟

雷

翅

器的硬件

构

人

／人

4系

果

状

了

、学生的乘

状

范

，如果

，系

参数的

数据超

先

置的

及采取相控制

措施，并行声光警、屏幕

示

警信息、送短信

警等。

系

具

成本低、安装方便、容易

展、灵活性

等

点，足了校安全运行的控需

求，具有良好的市

用和推广价

。

参考文献(References)：

[1]

玉枝，姜莉莉，

．物网技平台在

作

度中的

用[J]．算机量与控制，2012，20(6)：1686-1688．

[2] 吴秋明，

[J]．

云，潘渝，等．基于物网的干旱区智能化微灌系

工程学，2012，28(1)：118-122．

[3]

海，刘，李建，等．物网关

技

及其在林中的

弼器

点

件流程

用[J]．中南林科技大学学，2012，32(11)：181-185．

[4] 萍，

敢，柏超，等．基于物网技的智能家居系

系

[J]．南京大学学 (自然科学)，2012，48(1)：26-31．

[5]

[6]

[7]

巧娟，王春．危重病人的物网智能

系

与

了

系

性能，我

。根据国家道路交通安全法定：

mL若≥ 80 mg，属于

以

是否酒

[J]．算机量与控制，2014，22(2)：431445．

例

行功能

莫

系

健，任志健，万智萍．基于物网的智慧校园无

[J]．室研究与探索，2013，32(4)：98一102．

海英．基于物网的安全警装置：中国，201520037262．5

控

血液中酒精度每100

醉酒

；若<80 mg≥ 20 mg，属于酒范畴。

程中，我使用MQ一3作酒精度探

[P]．2015-07· 15．

在

[8] 小翔，姜娜，姜春来，等．基于智能

国，201220646797．9[P]．2013-05· 15．

的校

系

：中

感器，分利用本系和警用酒精

两种方

行，在

式

行酒精

前分

度

比

。

取10个人

[9] 蒋松云．基于物网技的校

1[P]．2014· 1lm5．

控装置：中国，201420343629．

他

用了不同度的酒制品，如黄酒、

酒、啤酒或白酒，每个人在酒后20、30、40、50、60

[IO]

[11]

[12]

曾勇．基于物网技的校安全管理系 [J]．算机系

用，2012，21(8)：35— 38．

min 利用两种不同的方式行酒精

各1次。根

高守，吴阳．zigBee技

大学出版社．2009：20-22．

践教程[M]．北京：北京航空航天

据上述

通

方式，得到系

酒

的成功率

4。

警

以上可知，基于物网的校安全

百度百科．GPRs[EB／OL]．ht‘p：／／baike．baidu．com．

系

性能定，可靠性高，达到了保障校安全运行

[13] 郭渊博，奎武，

，等．zigBee技

与

用一cc2430

、

的需求。

开

与

践[M]．北京：国防工出版社，20lO：207-209．

[14]李

．基于cc2430的无

感网

中

器的

[J]．

子

工程，201l，19(20)：133— 135．

[15]

海旭，杰，

[J]．

国

。等．基于GPRs的嵌入式无控制自

利用CC2430芯片、zigBee无

感网及GPRS

系

室研究与探索，2012，31(7)：105— 108．

无

通信技

了基于物网的校安全警系

。

系

能

校

的运行状

、

的

万方数据

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