基于RFID技术的小区安保人员无线定位系统的研究与设计

摘要

无线射频识别技术(RFID)以其高度安全保密性、通信高速性、使用方便性、成本低等特点而得到快速的普及和推广。与此同时随着我国经济的高速发展，人民生活水平的不断提高，越来越多的高档住宅小区应运而生，小区物业管理的智能化也越来越受到人们重视，由于其建筑面积的不断增大，以及安保人员队伍构成相对年轻，并且受教育程度相对较低，使得对安保人员巡逻工作的跟踪考勤和管理，紧急情况的报警及支援等工作难度很大。结合以上两方面的现状，本设计在无线射频手持读卡器的基础上设计研究了一套小区安保人员无线定位系统。该系统在硬件方面实现了安保人员的巡逻打卡，报警以及数据的无线传输，在可视化的人机对话界面实现安保人员的巡逻轨迹，打卡时间，警情发生地点的监测。
　　 手持读卡器分别选用分别MSP430F1611、SLRC400、CC2420作为主控芯片、射频读卡芯片和无线传输芯片，并且分别为各个芯片设计了工作所必须的外围配置电路，在此基础上进一步为读卡器设计了键盘电路，报警电路和LED指示电路，使得读卡器实现为系统读取固定安装在小区的电子标签编码信息，并将信息经过编码处理，通过无线通信模块发送给ZigBee无线传输网络的路由节点的基础功能。
　　 覆盖小区的ZigBee无线传输网络接收到读卡器发出的数据信息后，由最近的路由节点接收并选取最优路径将信息逐级上传，最终送至与监控主机相通信的协调器节点。
　　 协调器节点将接收到的数据进行解码、滤波、放大处理后通过RS-232串行通信接口传送给监控主机数据库，供系统进一步使用，监控主机将数据库的数据通过本设计在VC++平台上开发的可视化人机对话界面上进行显示，为用户提供巡逻人员的实时定位，历史巡逻轨迹查询，警情实时监控，人员调配等服务。
　　 最后本文利用学习开发板对CC2420的ZigBee无线数据传输进行了实验模拟，实验结果进一步证明了本设计的可行性。
　　 本设计综合运用了射频识别技术，ZigBee无线传输技术，软件编程及数据库的简单应用等技术，提出了一套解决小区安保人员管理困难，巡查路径存在死角，给犯罪分子以可乘之机，居民生活安全存在隐患的实际问题的具体可行性方案。系统可以在实际应用中，监督巡逻人员配合现有的视频监控系统，对容易被遗漏的监控死角进行定时定点巡查，从根本上排除安全隐患，保证管辖范围内居民的安居乐业;同时可以为物业管理的信息化提供有力支持，系统存储的信息可以作为员工月末考勤查询，评奖评优的关键依据，最终使得物业管理的信息化进程更加迅速，给企业带来更大的效益，所以本系统有着广阔的发展空间和良好的市场前景。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题的选题背景及研究意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 RFID技术

1．2．2 ZigBee技术

1．2．3 软件开发及数据库应用技术

1．3 本文主要研究内容

1．4 论文结构安排

第二章 系统设计的理论基础及整体结构

2．1 引言

2．2 系统设计的理论基础

2．2．1 RFID技术简介

2．2．2 ZigBee技术简介

2．3 定位系统的总体结构设计

2．3．1 系统的结构简述

2．3．2 系统的硬件结构设计

2．3．3 系统的功能

第三章 定位系统读卡部分的硬件设计

3．1 手持读卡器的硬件设计

3．1．1 手持读卡器的整体结构

3．1．2 系统的主控模块MSP430F1611芯片

3．1．3 读卡器射频读卡模块设计

3．1．4 读卡器ZigBee无线通信模块设计

3．1．5 读卡器键盘模块设计

3．1．6 读卡器显示、报警模块设计

3．1．7 读卡器电源模块设计

3．1．8 读卡器整体原理图设计

3．2 标签的分析与选择

3．2．1 标签的简介

3．2．2 标签的工作原理

3．2．3 本系统对标签的选择

3．3 本章小结

第四章 定位系统读卡部分的软件设计

4．1 标签读取的软件设计

4．1．1 标签读取模块的软件设计

4．1．2 标签读取过程的防冲突算法

4．2 手持读卡器键盘电路的软件设计

4．3 ZigBee无线通信网络的软件设计与实现

4．3．1 CC2420的发送和接收

4．3．2 ZigBee网络路由节点的软件设计

4．3．3 ZigBee网络协调器节点的软件设计

4．4 本章小结

第五章 定位系统上位机的设计

5．1 上位机的硬件组成

5．2 上位机的软件设计

5．2．1 上位机客户应用系统的人机交互界面设计

5．2．2 上位机客户应用系统的数据库应用

5．3 本章小结

第六章 实验模拟及结果分析

第七章 总结与展望

7．1 本文所完成的工作

7．2 进一步研究的方向

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间已发表和录用的学术论文