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人工智能技术基于RFID无线传感网的智能家庭安防巡逻定位系统的设计

  RFID(RadioFrequencyIdentification)是一种非接触式自动辨认技能,其道理是利用射频体式格局举行非接触双向通讯,使成为事实对物体的自动辨认。因为具备高速移动物体辨认、多方针辨认和非接触辨认等独特的地方,RFID技能强有力地推动家子自动化、工业自动化、现代物流等范畴的发展;ZigBee是一种最近兴起的近间隔无线组网技能,是使成为事实无线传感器网络的一种组网协议。利用ZigBee技能组建由大量节点构成的面向使命的分布式网络,经由过程各类微型传感器对信息方针举行实时监测,并经由过程无线通讯网络将信息传送至远程用户。这篇文章经由过程RFID和WSN的融合组建RFID无线传感网,并将其应用于家子智能安防系统。  传统有线安防系统存在布线难、成本高和布防撤防不利便的缺点,难以满足许多人愈来愈高的安防需求。基于RFID无线传感网组建智能安防系统能有用处理完成上述不懂的题目,RFID主要使成为事实家子安防智能小车的游弋定位,WSN完成家子环境参量的分布式智能监控。该系统既继承了RFID技能自动辨认方针的特性,同时使成为事实了无线传感器网络主动感知与通讯的功效[326]。本系统预设了带有移动路由器的自适应星型网络,既包管家子安防系统的实时性,又避开了复杂的网络拓扑布局,从而提高了家子安防系统的整体机能。  1 系统的总体架构  本系统的整体预设架构如图1所示,是以智能家子网关为中心协调器组建ZigBee星型网络。家子环境中安装各类安防监测板块节点,一旦监测到异样情况,立刻将警情的具体信息送出到家子智能网关,家子智能网关按照具体情况举行相应的警情处理,如举行无线报警、现场报警或者派遣游弋小车对警情作进一步的探测;智能游弋小车是网络中的移动节点,充当移动路由器,同时可以按照家子智能网关的指令对家子环境内有可能浮现警情隐患的区域举行更为具体的监控;而贴上智能RFID标签的物体主要用于智能小车的游弋定位。组图:家子智能网关620)thellos.style.width=620;" border=0>
图1 系统架构
  1.1 RFID无线传感网定位道理  家子安防系统首要体贴的不懂的题目就是,在啥子位置或者区域发生了啥子事务,而现实中游弋小车的定位只须确定以下三个不懂的题目,我在哪里?我要到哪里?该怎么走?在本系统中,接纳了一种以RFID标签为路标,用WSN来导航的游弋定位要领。  在家子中的一些固定物体(如sofa、桌子、椅子和书柜等)和某些重要位置贴上无源RFID标签,这些个就是家子环境中的位置路标。安装RFID读卡器的家子小车在家子环境中举行游弋,一旦监测到周围有RFID标签,立刻停止进步,读取RFID标签,并经由过程无线传感器网络将标签值发给家子智能网关。每1个RFID标签的具体位置、与其相邻RFID标签位置信息和各个RFID标签之间的相对于位置关系都以位置表、邻居表和导航表的情势预先储存在家子智能网关中,家子智能网关按照具体游弋使命、当前RFID标签值并联合这三张表的信息就可认为智能游弋小车举行导航。  1.2 家子智能网关  如上所述图1所示,智能家子网关处在智能家子网络的中心位置,是通讯、决策、报警的核心。家子智能网关一方面利用ZigBee网络,对布防在家子中的各个安防监测板块节点举行环境数据采集和处理,同时使成为事实家子内部网络设备的办理和节制;另外一方面经由过程GSM板块使成为事实与外网用户的远程通讯。当安防监测板块节点监测到警情浮现时,家子智能网关经由过程GSM板块向远端用户送出报警短信或者拨打报警电话。组图:家子智能网关620)thellos.style.width=620;" border=0>
图2 家子智能网关道理框图  1.3 安防监测板块节点  各类安防监测板块节点部署在家子环境中可能浮现安全隐患的区域,按照监测环境参量的不同,道理上略有区分,但基本上都是由安防传感器(温度、湿度、烟雾、红外和振动)和CC2430射频板块构成。组图:家子智能网关620)thellos.style.width=620;" border=0>
图3 安防监测板块节点框图  1.4 智能游弋小车

  如图4所示为智能游弋小车的道理框图,预设的智能游弋小车是在飞思卡尔公司供给的微型赛车的根蒂根基上装上CC2430射频板块、RFID读卡器、摄像头和温度、烟雾等家子安防传感器。组图:家子智能网关620)thellos.style.width=620;" border=0>
图4 智能小车道理框图  智能游弋小车在家子安防系统中主要有以下几个功效:  ①智能游弋小车充当家子安防传感器网络的移动路由节点。ZigBee星型网精简了系统预设,但每1个节点都只能和家子智能网关通讯。在现实家子环境中,卧房内的安防节点发射的信号因为受到内墙及室内停滞物的影响,引起客堂中的家子智能网关接收到的信号很弱,而增长多个路由节点又会增长网络的复杂度,本系统接纳在网络中增长1个移动路由节点处理完成这个不懂的题目。在绝对是时间内没收到答复信号,家子智能网关号令游弋小车作到特别指定的位置(由RFID标签标识)采集信号较弱的节点数据,再转发给家子智能网关。
  ②智能游弋小车上装有各类安防传感器,执行游弋使命时,对各个有安全隐患的区域举行一次更为仔细监控,比如对瓦斯嗓道附件的区域举行一次周全燃气泄漏检验测定。
  ③当某个安防监测板块节点监测到有警情状态时,家子智能网关导航智能小车去现场具体游弋,以确定是否因为环境滋扰信号酿成的误报警,一旦确定警情浮现,开启摄像头举行现场拍照。  2 主要功效板块硬件预设

  2.1 CC2430射频板块预设

  射频板块预设接纳TI公司的CC2430(见图5)和CC2591功放的联合,CC2430延用了以往CC2420芯片的架构,芯片在单个芯片上整合了ZigBee射频(RF)前端、内存和微节制器;CC2591集成为了功率放大器、低噪声放大器、均衡转换器(balun)、互换机、电感器和RF般配网络等,最大输出功率可以达到22dbm,灵敏度可以提高6dbm。按照CC2591已包罗了RF般配网络的独特的地方,以是在RF输入/输出部门,不需要增长额外的般配网络,从而使电路预设变患上简略。组图:家子智能网关620)thellos.style.width=620;" border=0>
图5 CC2430射频板块硬件图  2.2 RFID读卡器板块预设  图6所示为RFID读卡器道理框图,在CC2430射频板块上扩大RFID读卡板块,RFID主芯片选择飞利普公司的CLRC632。组图:家子智能网关620)thellos.style.width=620;" border=0>图6 读卡器构成框图  射频芯片RC632与CC2430的毗连体式格局选择了自力的读/写选通模式。在该模式下CLRC632的毗连体式格局见图7。该读卡IC利用了先进的调制息争调观点,纯粹集成为了在13156MHz下所有类型的被动非接触式通讯体式格局和协议。本预设接纳的RFID通讯协议是IEC15693协议。组图:家子智能网关620)thellos.style.width=620;" border=0>
图7 自力读/写选通模式下RC632的毗连体式格局
  CC2430经由过程端口P0与CLRC632的数据总线相连,可以使成为事实与无线射频芯片RC632之间的号令与数据的通报。CC2430的引脚P210和引脚P211别离与CLRC632的NWR引脚和NRD引脚相连,别离节制RC632的数据的写入和读取。同时,将CC2430的P112作为RC632的片选信号的输入端,该端口低电平有用。RSTPD引脚为复位和失电引脚,当为高时,停止输入端并与外部断裂,该引脚信号的降落沿触发芯片复位,用引脚P116节制。  3 系统测试分析  系统预设并使成为事实了CC2430射频板块和RFID读卡器板块(如图8右图)。如图9为在CC2430射频板块根蒂根基上扩大预设家子智能网关,正面为CC2430板块,反面为TC35iGSM板块;图8左图为安装上CC2430射频板块和RFID读卡器的智能游弋小车。组图:家子智能网关620)thellos.style.width=620;" border=0>
图8 系统实物
  在实验室环境下模拟家子环境对系统机能举行了一些测试,底下是对测试成果的一些分析结论:
  ①CC2430射频板块在室内无停滞物情况下有用通讯间隔为50m之内,遇实体停滞物信号衰减严重。
  ②RFID读卡器有用读卡间隔在15cm之内,读卡速度为5card/s。
  ③智能游弋小车在以015m/s低速进步时能辨认RFID标签,并能完成从1个RFID标签到另外1个RFID标签的定位。
  ④送出GSM短动静使成为事实远程无线节制和报警。组图:家子智能网关620)thellos.style.width=620;" border=0>
图9 家子智能网关  4 结束语  无线传感器网络和RFID技能都是当今的研究热点,两者相联合构成RFID无线传感网可以以更低的成本应用于物流和供应链办理、出产打造和装置、遥感勘测、迅速抢救、安防等范畴。这篇文章针对目前家子安防系统中存在的不懂的题目,预设了一种基于RFID无线传感网的智能家子安防系统,同时该预设对其它类似扩大应用也具备绝对是的参考价值。1更多产品: 耐高温陶瓷过滤片 异型孔板 离心风机 椎间盘突出 水囊 玻璃钢电缆保护管 干粉砂浆成套设备 花生烘烤机 砂管道 玻璃钢夹砂管道 英语夏令营 铝质水散热器 玻璃钢管道 塑钢扣板 玻璃钢夹砂管道 地暖 碳纤维电暖器 防护鞋 劳保用品批发 碳纤维地暖 高达模型
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