基于ZigBee的文物防盜追蹤系統(tǒng)設(shè)計(jì)

時(shí)亮　李凌云　崔恒榮　周濤

摘要：現(xiàn)有基于GPS和GPRS的復(fù)合追蹤系統(tǒng)在接近目標(biāo)后，缺乏在近距離對(duì)目標(biāo)定向查找的有效手段，并且由于GPS和GPRS較高的工作電流，系統(tǒng)不能低功耗地實(shí)時(shí)監(jiān)控目標(biāo)的狀態(tài)。為更有效地保護(hù)文物，以JN5168無(wú)線微控制器為核心，設(shè)計(jì)了一種基于飛行時(shí)差測(cè)距和ZigBee網(wǎng)絡(luò)的防盜追蹤系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，飛行時(shí)差測(cè)距在不同環(huán)境條件下相對(duì)誤差低于9%。該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)控、自動(dòng)報(bào)警、精確定位和快速查找，體積小、功耗低、靈活性好，可在文物防盜、車輛追蹤、危險(xiǎn)品運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域推廣使用。

關(guān)鍵詞：ToF測(cè)距；ZigBee；GPS；GPRS；文物防盜

DIO：10.3969/j.issn.1005-5517.2017.2.008

引言

文物作為歷史文化的載體，是研究古代社會(huì)的寶貴財(cái)富，具備極高的藝術(shù)、考古價(jià)值。但是，館藏文物的盜竊、文物運(yùn)輸中的失竊等造成了文物的流失。現(xiàn)有的文物防盜系統(tǒng)主要采用視頻監(jiān)控、紅外監(jiān)控與人工巡查相結(jié)合的方式，監(jiān)控實(shí)時(shí)性差、系統(tǒng)成本高、施工復(fù)雜。

ZigBee技術(shù)面向自動(dòng)化和無(wú)線測(cè)控領(lǐng)域，靈活性好、功耗低，普遍應(yīng)用于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的大范圍監(jiān)測(cè)和跟蹤。將ZigBee技術(shù)應(yīng)用于文物防盜系統(tǒng)中，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)文物位置信息的無(wú)線實(shí)時(shí)監(jiān)控，克服現(xiàn)有系統(tǒng)實(shí)時(shí)性差、功耗高的缺點(diǎn)。基于飛行時(shí)差測(cè)距原理的TOF（Time of Flight）測(cè)距是一種精度較高的近距離測(cè)距方法，可用于采集文物與參考節(jié)點(diǎn)之間的距離信息，從而判斷文物是否處于安全監(jiān)控狀態(tài)。同時(shí)，在追蹤文物過(guò)程中，TOF測(cè)距作為接近目標(biāo)后近距離定向查找的有效手段。本文將ZigBee技術(shù)和TOF測(cè)距相結(jié)合，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種基于無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的文物防盜追蹤系統(tǒng)。……