基于无线传感器网络的监狱安防系统设计
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2008年 第 27卷 第 1期 传感器与微系统 (Transducer and M icrosystem Technologies)
基于无线传感器网络的监狱安防系统设计
摘 要 :随着安防系统的快速发展 ,对于安防系统的设计也不断提出了更高的要求。将无线技术引入监
狱安防系统 ,分析了无线网络技术在安防系统网络中应用的可能性和挑战性 ;重点介绍了现场执行层静态
和动态实时监测系统设计方案 ;讨论了适用于该层的传感器节点设计和通信协议。
关键词 :安防系统 ;无线网络技术 ;无线传感器
中图分类号 : TP212. 9 文献标识码 : A 文章编号 : 1000 - 9787 (2008)01 - 0093 - 03
0 引 言
监狱对于其安防系统设计具有高安全性、稳定性和实
时性的要求。目前 ,监狱系统中所采用的视频监控系统、报
警系统以及门禁系统等都是基于有线通信 ,这就使得一些
不便于布线的区域成为了安防监测的盲区 ,另外 ,一成不变
的监测区域也给犯罪分子以可乘之机。为预防服刑人员斗
殴、自残、自杀、越狱、袭警等违法犯罪活动 ,及时准确地掌
控和调阅监狱暴力现场、越狱行为等信息资料 ,构筑人防、
物防、技防三位一体的安全防范体系 ,提出了一种基于无线
传感器网络的监狱安防系统设计方案。采用无线代替有线
可以带来诸多好处 ,如,减小部署难度、降低维护成本和增
加灵活性 ,尤其是在那些不能布线或者不便布线的区域。
正如西门子楼宇技术组的首席技术专家 HelmutMacht所
说:“无线通信的创新使越来越多的有线通信将被取代 ”。
然而 ,由于监狱内部环境的特殊性 ,在监狱内部采用无线技
术会面临很多问题。首先 ,采用无线技术会面临多径传输
干扰、传输冲突和障碍物反射等问题 ,这些问题会影响无线
收稿日期 : 2007 - 07 - 01
网络的可靠性和可扩展性 ,影响宽带通信的数据吞吐量 ;其
次,由于现有绝大多数监测系统都是基于有线网络来设计
的,因此 ,其原有的高层应用和协议要在无线网络上应用必
须作相应的改进 ;另外 ,无线技术要在监狱安防系统中广泛
应用 ,设备的成本问题也是一个重要的因素 ,无线通信模块
必须适合监测系统的低成本要求。
本文所研究的基于无线传感器网络的监狱安防系统设
计,并不是一味地用无线代替有线 ,而是在现有监狱有线安
防系统的基础上 ,保留其原有的数据传输量较大的视频、门
限等有线监控手段 ,加入静态温度振动敏感无线传感器网
络和动态实时定位无线传感器网络 ,从而更加完善安防系
统,消除监测盲区 ,使各个子系统的功能相得益彰。
1 监狱安防系统无线网络技术
无线传感器网络是一组传感器以 Ad Hoc方式组成的
有线或者无线网络 ,其目的是协作地感知、采集和处理传感
器网络所覆盖的地理区域中感知对象的信息 ,并传递给观
察者。这种传感器网络集中了传感器技术、嵌入式计算机
技术和无线通信技术 ,能协作地感知、监测和采集各种环境
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摘要：
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