校內自行車防盜跟蹤系統的設計

(3) 透傳模塊
透傳模塊的好處在于用戶不需要考慮模塊中程序如何運行的,用戶只需要將自己的數據通過串口發送到模塊里,然后模塊會自動把數據用無線發送出去,并按照預先配置好的網絡結構,和網絡中的目的地址節點進行收發通訊了,接收模塊會進行數據校驗,如數據無誤即通過串口送出。實際運行起來,非常的簡單方便。
(4) 其它模塊
電源模塊服務于整個節點系統,為自己的系統供電;而按鍵模塊主要是用來設置系統狀態,各模塊在正常運行,正常配合的狀態下才使得整個系統運行。
實驗實物如圖4:

4 軟件系統設計
(1) 網絡描述:
入網:
當安裝有設備節點的自行車進入傳感器網絡時,用戶打開設備節點使其處于工作狀態,此時,設備節點發送廣播信號,所有收到廣播信號的Router節點回復一個信號,設備節點從接收到的回復信號中進行選擇,因為設備節點所處的位置可能有多個傳感網絡,所以設備節點會選擇一個信號質量較好的網絡加入。
入網后,設備節點會重復多次向本網中所有的錨節點發送一個一跳信號,所有錨節點接收到這個一跳信號后,會計算接收到的平均信號強度,根據這個平均信號強度,和錨節點本身設置的坐標信息,來計算出設備節點的位置信息,并告訴設備節點。
得到位置信息后,設備節點會經過Router節點連接到協調器,把自己的位置信息以及自己所處的傳感網絡的網絡號經感知平臺發送給物聯信息處理中心。此時,物聯網絡中心就可以知道這個要保護的物體在校園的具體位置了。
整個入網流程如圖5:

報警:
當設備節點開啟并初始化完成后,且已經把自身的位置信息告知了物聯信息處理中心,則此時,設備節點已經處于警戒狀態。
當有人移動物體時,會影響加速度傳感器作出反應,觸發設備節點,設備節點此時處于高度警戒狀態,連續的向錨節點發送信號,來獲取自己的位置信息,間隔發送時間設置為1秒。當別人是無惡意的移動時,比如可能是挪動自行車以便別人存放其它自行車,在處理流程上可以理解為物體只是移動了很短的距離,則認為是無惡意移動,不作出報警反應。當物體移動了很遠的距離,超過了門限值,則認為發生了盜竊行為,立即啟動報警反應,同時報警信息將通過協調器上傳到物聯信息處理中心,并通過移動網絡告知物主本人,并啟動學校應急預案。
跟蹤:
當物體的設備節點確認遭竊后,設備節點會連續發送廣播信號,根據收集到的Router節點的回復信號的強弱,判斷自己現在位于哪個傳感網絡,并隨即向此傳感網絡中的錨節點發送信號,來確認自己在此網絡中的位置。之后設備節點將自己最新的位置信息經協調器、感知平臺上傳到信息處理中心,從而實現跟蹤功能。同時結合校園內已有的監控資源,有效幫助安保人員制止盜竊分子得逞。
整個警戒、報警、跟蹤流程如圖6。

(2) 上位機設計
上位機是信息處理中心,是一個中心服務器,負責管理各個傳感網絡,并對各個網絡傳來的數據進行分析處理。當設備節點入網后,信息處理中心記錄其位置信息,包括屬于哪個傳感網絡,位于傳感網絡中的位置等信息。當設備節點發出報警信息后,將報警信息上傳給信息處理中心,啟動所在區域的閉路監控設備。各部分系統聯動,阻止盜竊行為的發生。