基于ZigBee与RFID技术的高校宿舍安全监测系统设计

摘 要：近年来，大学生宿舍安全事件屡见不鲜，宿舍着火、宿舍被盗等情况时有发生，如何采取合理措施保障大学生的宿舍安全，给未来国家之栋梁提供一个舒适、安全的住宿环境，是亟待解决的问题。

关键词：ZigBee技术；RFID技术；宿舍安全

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.08.256

0 引言

ZigBee技术是一种先进的近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本、高可靠性、高安全性的双向无线通信技术，它具有功耗低、抗干扰性强、成本低、时延短、高安全性、高可靠性、网络拓扑能力优良、布网容易等诸多优点，已经在医疗、农业、汽车、通讯、电力、智能化控制多种行业中获得了广泛的应用。因此，本文基于ZigBee与RFID技术设计了一种高校宿舍安全监测系统，旨在为大学生提供一个安全、舒适的住宿环境。

1 系统总体功能

1.1 ZigBee网络拓扑结构的选择

ZigBee网络的拓扑结构可分为三类，如图1所示。

星形拓扑和树形拓扑的缺点在于信息只有唯一的路由通道，而网状拓扑具有更加灵活的信息路由规则，在可能的情况下，路由节点之间可以直接的通讯。这种路由机制使得信息的通讯变得更有效率，而且意味这一旦一个路由路径出现了问题，信息可以自动的沿着其他的路由路径进行传输。 考虑到宿舍区域分布的范围较广，我们设计系统的结构采用网状拓扑结构。

1.2 系统结构设计（如图2）

系统中ZigBee网络的终端节点采用TI公司的CC2530芯片，与温度、烟雾、红外传感器结合作为监测系统的传感器终端采集节点对宿舍环境参数进行实时监控，如果发生起火造成温度过高或者产生浓烟，温度、烟雾传感器采集到参数超过报警值，控制警报器鸣响，并在监控室的监控软件中开启报警标识与声音，使监控人员能够及时采取措施。在宿舍楼门口处安装RFID门禁装置，将学生一卡通作为RFID門禁系统的电子标签进行身份验证，防止外来人员擅自进入学生宿舍区域造成安全隐患。刷卡同时，监控中心计算机上同时显示学生图像等个人信息，以便宿舍管理员同时进行人工核查。

2 系统软件设计

本系统采用Niagara软件进行设计，监控系统主界面与某宿舍界面图如图3（a） （b）所示。图3所示为本地登录效果，如果需要远程登录还可以通过IP地址进行登录。通过监控界面，宿舍管理员能够方便地查看各个宿舍的安全状态。若宿舍安全状态异常，会同时触发报警器鸣响，使管理员能够及时发现并处理。

3 总结

基于ZigBee与RFID技术的高校宿舍安全监控系统，能够实现传感器数据的可靠测量与传输，实现进入宿舍人员身份的有效控制，能够有效地保障高校宿舍安全。

作者简介：刘佳（1988-），女，天津人，硕士，助教，研究方向：物联网技术应用，RFID技术，无线传感器网络。