智能化小区安防监控管理系统、组网方法及监控管理方法与流程

文档序号:12062723阅读:344来源:国知局
智能化小区安防监控管理系统、组网方法及监控管理方法与流程

本发明涉及安全监控领域,尤其涉及小区安全监控领域,具体是指一种智能化小区安防监控管理系统、组网方法及监控管理方法。



背景技术:

当前传统小区的安保系统,仅仅是由小区物业公司承包的简单的安保系统,例如给小区建立围墙,或者顶多在围墙上拉上高压电网,然后在小区门口设有门岗,然后对小区楼道的门禁安装识别卡,这样的安保系统基本上只是最简单化的小区安保,存在巨大的安全隐患,也不能达到对小区业主人身和财产的保护目的。

目前,绝大多数的小区安保监控系统都是基于大量人力的传统的物业安保系统,是功能单一的小区保安化方式实现的,只是使用了围墙高压电力监控安保,这无疑存在高度危险隐患的问题,更重要的是,使用保安人力保护业主的人身财产的安全方面存在巨大弊端,即工作人员的遗漏疏忽或者夜间疲劳带来的安全隐患,且即使在工作人员正常工作的情况下也并没有给业主的生活带来更好的改善,只是进行简单的看门护院。现代社会生活节奏极具加快的前提下,小区安保问题日益变得重要,小区安全问题也日益突出,解决这个关乎人民的民生的大问题是极为必要的。



技术实现要素:

本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点,提供了一种能向业主提供更完善保护和服务的智能化小区安防监控管理系统、组网方法及监控管理方法。

为了实现上述目的,本发明的智能化小区安防监控管理系统、组网方法及监控管理方法具体如下:

该智能化小区安防监控管理系统,其主要特点是,该系统包括安防网络和服务器,所述的安防网络包括节点设备和网关,节点设备内嵌无线通讯模块,其通过无线通讯模块实现与网关相连,网关和服务器互联,服务器备份传感器采集到的各类数据至云端且响应客户App业务请求。

较佳地,该系统还包括智能路灯和自动绿化带养护系统,且所述的节点设备包括路由中继设备、安防设备和RFID自动识别设备,所述的路由中继设备与所述的网关直接进行连接组网,所述的安防设备和RFID自动识别设备通过所述的路由中继设备实现与所述的网关的连接组网,且所述的RFID自动识别设备包括智能停车位和门禁系统,所述的安防设备均包括一控制模块,所述的控制模块实现该安防设备的基本功能,并将该安防设备获取的基本信息通过所述的无线通讯模块发送给所述的路由中继设备。

较佳地,用户可通过任一具有相应App的用户终端获取所述的服务器中的基本信息。

较佳地,所述的无线通讯模块包括一ZigBee芯片,所述的网关也包括一ZigBee芯片,所述的安防网络为一基于ZigBee协议栈的安防网络,且所述的无线通讯模块中的ZigBee芯片和所述的网关中的ZigBee芯片均用以实现所述的安防设备与所述的网关之间的基于ZigBee协议栈的安防网络的数据通讯。

以上所述的智能化小区安防监控管理系统的组网方法,其主要特点是,所述的节点设备的无线通讯模块包括组网芯片,所述的网关也内置有所述的组网芯片,且所述的组网方法包括以下步骤:

(1-1)所述的系统上电,所述的网关进行信道扫描判断被扫描信道是否为可用信道,如果是,则所述的网关选择最佳信道作为主干信道构建安防网络,并继续步骤(1-2);否则组网失败;

(1-2)所述的网关为所述的安防网络分配唯一的网络PAN-ID,且所述的网关为该安防网络配置相应的网络参数;

(1-3)所述的安防网络通过所述的网关的组网芯片与所述的节点设备的组网芯片组建安防网络并进入监听状态。

较佳地,该网关为所述的安防网络分配32位的、唯一的网络PAN-ID,且所述的网关通过主动检测周边信道的能量大小判断其是否为可用信道,当周边某信道的能量大于某门限值时,所述的信道为可用信道,且所述的最佳信道为能量最大的信道,所述的网关周期性的通过所述的可用信道发送信标帧,且以通知该安防网络中的节点设备加入所述的安防网络。

较佳地,所述的组网芯片为ZigBee芯片,所述节点设备包括路由中继设备、安防设备和RFID自动识别设备,所述的节点设备向所述的安防网络中的父节点发送入网请求以加入所述的安防网络,且所述的路由中继设备与所述的网关直接进行连接组网,所述的安防设备和RFID自动识别设备通过所述的路由中继设备实现与所述的网关的连接组网。所述的网关的ZigBee芯片与所述的节点设备的ZigBee芯片组建安防网络包括以下步骤:

(1-3-1)所述的网关和/或所述的路由节点通过所述的网关和/或所述的路由节点的ZigBee芯片判断其是否收到其他节点设备发出的入网请求,如果收到,则继续步骤(1-3-2);否则继续步骤(1-3);

(1-3-2)所述的网关和/或路由节点判断该节点设备是否为接入该安防网络中的路由中继设备所构成的路由节点,如果是,则所述的网关和/或路由节点允许该节点设备作为新的路由节点组建ZigBee网络,并继续所述的步骤(1-3);否则根据该次入网请求的父节点的身份而做出相应处理,若当前父节点为所述的路由节点,则所述的路由节点允许该节点设备作为新的路由节点组建ZigBee网络,并继续所述的步骤(1-3),若当前父节点为所述的网关,则该节点设备此次入网失败,需重新寻找父节点;

(1-3-3)所述的网关和/或路由节点判断该安防网络中是否还有可用地址,如果有,则所述的网关和/或路由节点通过该安防网络的NWK网络层为将要接入的所述的节点设备分配一32位路由节点网络PID,且所述的网关和/或路由节点向自带的ZigBee芯片发送一入网成功指令;否则该节点设备入网失败,所述的网关判断该节点设备是否为一路由中继设备,如果是,则所述的网关允许该节点设备组建ZigBee网络,继续所述的步骤(1-3);否则该节点设备此次入网失败。

更佳地,所述的节点设备发出入网请求加入组建所述的安防网络具体为:

(1-3-1-1)所述的节点设备扫描信道并监听信标帧;

(1-3-1-2)所述的节点设备选择父节点,并将携带有该节点设备自身PAN-ID和信道的入网请求指令给其选择的父节点,所述的父节点接收到该入网请求指令,并在准许该节点设备入网的情况下向所述的节点设备发送对应的入网响应指令;

(1-3-1-3)所述的节点设备判断其是否接收到所述的入网响应指令,若接收到,则继续步骤(1-3-1-4);否则该次节点设备入网失败;

(1-3-1-4)所述的节点设备判断该父节点是否为可用的父节点,如果是,则所述的节点设备加入该父节点所在的ZigBee网络,并继续步骤(1-3-1-5);否则所述的节点设备进入延时休眠状态直至其接收到相应的激活请求后继续所述的步骤(1-3-1-1),或继续所述的步骤(1-3-1-2);

(1-3-1-5)所述的节点设备向下一路由节点发送请求,并由所述的父节点判定该节点设备是否为一路由中继设备,如果是,则所述的节点设备被允许组建ZigBee网络,否则,若所述的父节点为一网关,则所述的节点设备此次入网失败,需重新选择父节点,进入所述的步骤(1-3-1-2),若所述的父节点为一路由设备,则所述的节点设备此次入网成功,并继续步骤(1-3)。

更佳地,所述的节点设备还包括一STC32控制芯片,所述的ZigBee芯片通过所述的节点设备中的STC32控制芯片与该节点设备进行数据交换,且所述的节点设备通过所述的ZigBee芯片与所述的安防网络实现与所述的服务器的连接,用户也可通过用户终端与所述的安防网络相连接,且所述的用户终端内置有相应的App。

基于以上所述的系统实现智能化小区安防监控管理的方法,其主要特点是,所述的方法包括以下步骤:

(2-1)所述的节点设备上电,获取基本信息,并将该基本信息通过所述的无线通讯模块和安防网络发送给所述的网关;

(2-2)所述的网关接收该基本信息,并通过所述的安防网络将其发送给所述的服务器。

较佳地,所述的节点设备包括安防设备、路由中继设备和RFID自动识别设备,所述的步骤(2-1)具体为:

所述的安防设备和RFID自动识别设备上电,获取基本信息,并将该基本信息通过所述的无线通讯模块和安防网络发送给所述的路由中继设备,所述的路由中继设备接收并处理该基本信息,并将处理后的基本信息发送给所述的网关。

较佳地,用户通过一安装有相应App的终端获取所述的服务器的数据。

采用了该发明中的智能化小区安防监控管理系统、组网方法及监控管理方法,由于其利用了ZigBee技术,并结合RFID技术和在各个监控节点根据应用场合和监控目的布置大量的传感器等技术手段,达到了对各个应用场合的监控目的,也节省了大量人力物力财力,在整合多种技术形成一套安保系统的同时,实现对小区智能化的实时监控,形成的网络系统更加稳健,且该技术低功耗、低成本,也能对小区进行更高效的、更可靠、更加简洁方便的监控。

且本发明采用的传感器是成熟的价格低廉而性能稳健的设备,例如温湿度,人体红外扫描传感器等等,RFID无线射频设备还使我们达到了对小区区域的自动化控制目的,RFID芯片的成本也很低廉,而设备之间的自组网络利用了ZigBee技术。

对于ZigBee网络的开发主要是ZigBee协议栈的自定义开发,根据我们的需求开发我们的ZigBee网络类型,ZigBee芯片也是一种低成本低功耗的设备,而各个设备之间也可独立的接入安防监控管理系统的安防网络主干网,完成采集数据的上传功能,监控中心将采集到的数据存放的云端,节省大量硬盘空间和设备成本,在监控中心服务端,构建自己的服务器可以更好的对整个系统进行升级维护,而业主在下载私有App后,可通过对服务器的访问来实时监控小区的安保节点和各个自己关注的环节,这样做到实时可控可靠地对小区监控目。

利用大量的传感器集合到各个不同功能区域的设备上,这样可以节省大量的人力和资源开销以实现智能化无人监控的目的,在各个节点使用ZigBee技术这样就可让每个设备之间形成ZigBee网络也同时使每个设备自组多跳的方式加入整个系统的安防网络主干网络当中,可以将每个节点设备采集到的数据高效的传输到监控中心,同时对于特定的当值人员使用RFID定位技术可以更好的监控工作人员是否在岗、是否在各个时间段进行有效的巡视,而对于车位的控制更是有效的避免了业主之间的纠纷和事故的发生,因为利用RFID认证机制可以使业主的车位对号入座,而对于外来客访车辆也可以实时有效的监控。而且监控中心对于整个小区可以达到实时有效的监控,业主也可下载私有App参与小区安保实时监控。因为用到的所有的技术都是低功耗技术,而且还有效的避免了人力财力和物力的资源浪费,节省了物业费提高了小区的环境和人民生活和财物安保系数,使得小区人民更愉快的生活。

对于智能化的具有管理ZigBee网络功能的ONU网关的软件设计的实现是本发明的关键点。对于小区各个特定场合的安防终端节点整合的传感器采集到的数据可以通过上级路由加入ZigBee星状网络,而前提都是智能ONU网关建立了一个自主的多跳而强健的ZigBee安防网络主干网络,由网关ONU来管理所有的路由ONU节点设备的网络,一旦形成了这个完整的传感网络后,数据就可以在网关ONU上通过光纤通信方式来上传到监控中心,而监控中心对这些布防点进行实时可靠的监控,也会对关键数据进行云端备份,同时对值班的安防工作人员也可实时的掌控其工作状态,更加方便的是小区住户可以通过私有的相应App来对这个安防系统进行一定权限的访问。因为整个系统所用到的传感器价格便宜而性能稳健、所用RFID和ZigBee芯片价位低廉性能强大,加之智能型ONU网关对整个网络的管理能力,使得整个系统硬件成本性价比很高,根据设计的软件功能开发也很稳定,在功能上实现了对小区人民的生命和财产的高效可靠的监控保护,对各个节点的维护也很方便,综上本发明的智能型物联小区安防监控管理系统的应用前景非常好。

附图说明

图1为本发明的智能化小区安防监控管理系统的一种具体实施例中智能化小区安保监控管理系统框图。

图2为本发明的智能化小区安防监控管理系统的一种具体实施例中小区围墙安防监控节点框图。

图3为本发明的智能化小区安防监控管理系统的一种具体实施例中智能路灯控制节点模块

图4为本发明的智能化小区安防监控管理系统的一种具体实施例中智能门禁节点模块。

图5为本发明的智能化小区安防监控管理系统的一种具体实施例中绿化带智能控制模块。

图6为本发明的智能化小区安防监控管理系统的一种具体实施例中的小区车辆车位控制模块。

图7为本发明的智能化小区安防监控管理系统的一种具体实施例中的新型阅读器设备。

图8为本发明的智能化小区安防监控管理系统的一种具体实施例中的新型ONU设备节点(包括路由中继设备和网关节点)。

图9为本发明的智能化小区安防监控管理系统的组网过程的程序流程图。

具体实施方式

为了能够更清楚地描述本发明的技术内容,下面结合具体实施例来进行进一步的描述。

该智能化小区安防监控管理系统,其主要特点是,该系统包括安防网络和服务器,所述的安防网络包括节点设备和网关,节点设备内嵌无线通讯模块,其通过无线通讯模块实现与网关相连,网关和服务器互联,服务器备份传感器采集到的各类数据至云端且响应客户App业务请求。

该系统还包括智能路灯和自动绿化带养护系统,且所述的节点设备包括路由中继设备、安防设备和RFID自动识别设备,所述的路由中继设备与所述的网关直接进行连接组网,所述的安防设备和RFID自动识别设备通过所述的路由中继设备实现与所述的网关的连接组网,且所述的RFID自动识别设备包括智能停车位和门禁系统,所述的安防设备均包括一控制模块,所述的控制模块实现该安防设备的基本功能,并将该安防设备获取的基本信息通过所述的无线通讯模块发送给所述的路由中继设备。

用户可通过任一具有相应App的用户终端获取所述的服务器中的基本信息。

所述的无线通讯模块包括一ZigBee芯片,所述的网关也包括一ZigBee芯片,所述的安防网络为一基于ZigBee协议栈的安防网络,且所述的无线通讯模块中的ZigBee芯片和所述的网关中的ZigBee芯片均用以实现所述的安防设备与所述的网关之间的基于ZigBee协议栈的安防网络的数据通讯。

以上所述的智能化小区安防监控管理系统的组网方法,其主要特点是,所述的节点设备的无线通讯模块包括组网芯片,所述的网关也内置有所述的组网芯片,且所述的组网方法包括以下步骤:

(1-1)所述的系统上电,所述的网关进行信道扫描判断被扫描信道是否为可用信道,如果是,则所述的网关选择最佳信道作为主干信道构建安防网络,并继续步骤(1-2);否则组网失败;

(1-2)所述的网关为所述的安防网络分配唯一的网络PAN-ID,且所述的网关为该安防网络配置相应的网络参数;

(1-3)所述的安防网络通过所述的网关的组网芯片与所述的节点设备的组网芯片组建安防网络并进入监听状态。

该网关为所述的安防网络分配32位的、唯一的网络PAN-ID,且所述的网关通过主动检测周边信道的能量大小判断其是否为可用信道,当周边某信道的能量大于某门限值时,所述的信道为可用信道,且所述的最佳信道为能量最大的信道,所述的网关周期性的通过所述的可用信道发送信标帧,且以通知该安防网络中的节点设备加入所述的安防网络。

所述的组网芯片为ZigBee芯片,所述节点设备包括路由中继设备、安防设备和RFID自动识别设备,所述的节点设备向所述的安防网络中的父节点发送入网请求以加入所述的安防网络,且所述的路由中继设备与所述的网关直接进行连接组网,所述的安防设备和RFID自动识别设备通过所述的路由中继设备实现与所述的网关的连接组网,所述的网关的ZigBee芯片与所述的节点设备的ZigBee芯片组建安防网络具体为:

(1-3-1)所述的网关和/或所述的路由节点通过所述的网关和/或所述的路由节点的ZigBee芯片判断其是否收到其他节点设备发出的入网请求,如果收到,则继续步骤(1-3-2);否则继续步骤(1-3);

(1-3-2)所述的网关和/或路由节点判断该节点设备是否为接入该安防网络中的路由中继设备所构成的路由节点,如果是,则所述的网关和/或路由节点允许该节点设备作为新的路由节点组建ZigBee网络,并继续所述的步骤(1-3);否则根据该次入网请求的父节点的身份而做出相应处理,若当前父节点为所述的路由节点,则所述的路由节点允许该节点设备作为新的路由节点组建ZigBee网络,并继续所述的步骤(1-3),若当前父节点为所述的网关,则该节点设备此次入网失败,需重新寻找父节点;

(1-3-3)所述的网关和/或路由节点判断该安防网络中是否还有可用地址,如果有,则所述的网关和/或路由节点通过该安防网络的NWK网络层为将要接入的所述的节点设备分配一32位路由节点网络PID,且所述的网关和/或路由节点向自带的ZigBee芯片发送一入网成功指令;否则该节点设备入网失败,所述的网关判断该节点设备是否为一路由中继设备,如果是,则所述的网关允许该节点设备组建ZigBee网络,继续所述的步骤(1-3);否则该节点设备此次入网失败。

所述的节点设备发出入网请求加入组建所述的安防网络具体为:

(1-3-1-1)所述的节点设备扫描信道并监听信标帧;

(1-3-1-2)所述的节点设备选择父节点,并将携带有该节点设备自身PAN-ID和信道的入网请求指令给其选择的父节点,所述的父节点接收到该入网请求指令,并在准许该节点设备入网的情况下向所述的节点设备发送对应的入网响应指令;

(1-3-1-3)所述的节点设备判断其是否接收到所述的入网响应指令,若接收到,则继续步骤(1-3-1-4);否则该次节点设备入网失败;

(1-3-1-4)所述的节点设备判断该父节点是否为可用的父节点,如果是,则所述的节点设备加入该父节点所在的ZigBee网络,并继续步骤(1-3-1-5);否则所述的节点设备进入延时休眠状态直至其接收到相应的激活请求后继续所述的步骤(1-3-1-1),或继续所述的步骤(1-3-1-2);

(1-3-1-5)所述的节点设备向下一路由节点发送请求,并由所述的父节点判定该节点设备是否为一路由中继设备,如果是,则所述的节点设备被允许组建ZigBee网络,否则,若所述的父节点为一网关,则所述的节点设备此次入网失败,需重新选择父节点,进入所述的步骤(1-3-1-2),若所述的父节点为一路由设备,则所述的节点设备此次入网成功,并继续步骤(1-3)。

所述的节点设备还包括一STC32控制芯片,所述的ZigBee芯片通过所述的节点设备中的STC32控制芯片与该节点设备进行数据交换,且所述的节点设备通过所述的ZigBee芯片与所述的安防网络实现与所述的服务器的连接,用户也可通过用户终端与所述的安防网络相连接,且所述的用户终端内置有相应的App。

基于以上所述的系统实现智能化小区安防监控管理的方法,其主要特点是,所述的方法包括以下步骤:

(2-1)所述的节点设备上电,获取基本信息,并将该基本信息通过所述的无线通讯模块和安防网络发送给所述的网关;

(2-2)所述的网关接收该基本信息,并通过所述的安防网络将其发送给所述的服务器。

所述的节点设备包括安防设备、路由中继设备和RFID自动识别设备,所述的步骤(2-1)具体为:

所述的安防设备和RFID自动识别设备上电,获取基本信息,并将该基本信息通过所述的无线通讯模块和安防网络发送给所述的路由中继设备,所述的路由中继设备接收并处理该基本信息,并将处理后的基本信息发送给所述的网关。

用户通过一安装有相应App的终端获取所述的服务器的数据。

在一种具体实施例中,主要用到ZigBee技术,结合RFID无线射频技术,多种传感器技术,以及以太网等多种技术。

在ZigBee技术的利用上主要是使每个节点设备可以自组网,使整个安保网络更加可靠,在安保人员的控制上可以使用RFID的定位功能,在对小区车主车辆的车位控制以及进出小区收费上使用RFID技术解决,在小区网络安保节点上布置大量传感器,这样可以自动化的监控小区。

在公共基础设施设备上如小区路灯使用传感器这样可以节省电力资源,尤其是小区单元楼的安全门集合了语音识别和指纹识别以及RFID射频技术,这样更方便快捷的为业主住户营造一个现代化智能化的生活环境。

在小区绿化带方面,可布置温湿度和酸碱度等土壤传感器,这样在需要进行灌溉的时候水管会自动化的对花草树木进行有效的灌溉和施肥管理,会节省大量人力财力等等。

其中传感器设备集合了多种传感器,如烟雾报警传感器和光线传感器在路灯上,红外人体扫描和断电警报传感器在小区围墙上的用于安保监控的节点设备的网络搭建,绿化带的温湿度和酸碱度等传感在灌溉系统的管道控制节点设备上,单元楼的门禁系统上整合了语音控制传感器以及人体面部扫描功能的图像处理设备以及RFID智能一体化门卡,业主车位管理控制和外来车辆控制RFID卡等等。

在整个小区智能化安保管理系统中的节点设备上,对各个节点设备嵌入ZigBee芯片,搭建设备间的ZigBee星型网络,通过网络融合将每个节点的监控数据上传到服务器或监控中心,监控中心包括云存储间,所述的系统将大量的数据存储到云存储间,构建网络系统。

同时也开发第三方私有App,便于用户终端与服务器或监控中心的连接,让业主也可实时公开,透明的监控小区。

运用物联网技术实现对小区智能化的监控和管理,融入了传统的技术手段例如视频监控、图像处理人脸识别技术、云服务以及App等等。但关键在于每个具体环境下的节点设备上运用了传感器技术和RFID技术,使得管理人员在远端的监控中心也可以对当时的环境进行精确实时的监控,而达到这一目的的手段就是各个节点设备上利用了ZigBee技术组建的这个具有自组能力的低功耗多跳功能的ZigBee网络,当节点设备采集到实时环境的数据后可以有效的利用ZigBee网络传输到监控中心的服务器上,服务器将数据存放到云端备份,而且业主也可以通过专用的App来实时的监控自己关心的区域,这样的小区安保系统更加的人性化和智能化,也降低了成本提高了监控目的。

请参阅图1,在一种具体实施例中,本发明的智能小区安保监控管理系统的整体功能如下:小区外围每隔一段距离安放一个节点设备,这个节点设备用于安防监控,主要集成了红外人体扫描传感器和智能设备断电警报系统,为一具有ZigBee功能的智能化组网能力的监控节点设备。

智能路灯上集成了光线传感器和红外人体扫描传感器,一旦天亮即自动断电,晚上只有人员经过的情况下才会自动打开路灯,实现电力资源的节省。

门禁系统上集成了图像处理功能的人脸识别技术,只要业主对着摄像头就可打开楼道安全门,或者不被识别的外来人。

对于绿化带的管理就是当温湿度传感器和酸碱度传感器检测到需要灌溉的时候自动喷灌系统就会对需要灌溉的花草树木进行浇灌。

对于业主开车进出小区可使用RFID唯一标示的卡进出,而且在独有的停车位会进行有效识别,另外此卡绑定银行卡可预交水电气业务费等;所有的业务数据都会上传至监控中心的服务器,由服务器处理各种业务,以及将有些数据备份云端,例如具有红外功能的小区摄像头采集的视频语音数据和RFID一卡通数据等等。综上功能实现了对小区人民的生命和财物高质量的保护,也到达了节省人力物力财力的目的,更提高了小区的业主生活质量。

请参阅图2至图8,在一种具体的实施方式中,对整个的小区安防系统设备的硬件搭建上采用的设备芯片有STC32加强型系列的单片机、RFID射频芯片nRF24le系列芯片、ZigBee芯片CC2540系列芯片和控制中心设备控制面板芯片RM15系列芯片,以及一台性能适中的服务器主机。

对于小区安防网络的设计主要体现在整个网络的完整功能上的建设,例如智能门禁子系统、车辆进出以及车位的控制上和各个节点接入网络的控制。

由于ZigBee 2007Pro协议栈是针对TI标准BOARD I/O设计的,本发明中的ZigBee芯片与TI定义的硬件连接方式不同。因此,需要根据实际情况对ZigBee协议栈进行移植后修改其文件配置,以适应相应的无线通信网络。系统的安防网络由ZigBee网关联网,网关上电工作后,在网络覆盖范围内主动搜寻周围可能存在的网络设备,允许其加入网络。

请参阅图9,在一种具体实施例中,本系统的组网流程具体如下:

(1)带有ZigBee模块的智能ONU网关节点设备上电后,扫描信道能量以避开被占用信道,选择最佳信道为主干网信道,为安防网络选择32位PAN-ID地址初始化ZigBee网络。网关ONU设备周期性广播Beacon Request包通知周围可能存在的路由设备节点加入网络,但不允许终端节点直接加入网络,正常组建主干网后网关ONU节点设备则一直保持在激活状态。

(2)安防网络的主干ZigBee网络建立后,网关ONU节点主动检测周边的信道能量,扫描到信道能量大于门限值时,网关ONU节点周期地发送Beacon Request包,等待其他路由父节点设备或者终端设备入网请求指令,如有其他路由父节点同意入网或者收到终端节点设备的入网请求之后,该路由节点加入父路由节点或者接受终端设备节点加入该路由节点网络完成后则该级路由等待网关ONU节点设备的入网应答信号。但是如果没有能加入父节点路由则该路由进行休眠或者再次激活再次扫描信道进行第2步的工作。

(3)网关ONU控制设备收到路由子节点的Beacon Request包后,发送包含自己MAC地址的超帧,以此作为点对点通信的依据,允许子路由节点加入ZigBee主干网络。

(4)该级路由节点接收到超帧,将网关ONU的MAC地址保存,并依此地址向网关发送Association Request请求加入该安防网络的主干网络。当路由节点再次收到网关的MAC层确认帧后,立刻向网关发送分配16位网络短地址的请求。

(5)网关ONU在收到该级路由节点的请求后,经过NWK网络层的处理为其分配唯一网络32位短地址,然后将这个网络短地址发送给该级路由节点设备。

(6)路由节点接收到该短地址后,和网关进行APL层通信,到此该级路由节点成功加入ZigBee主干网络。

(7)当各个终端节点设备都加入各个路由设备,而路由设备也都成功加入网关ONU控制的主干网络的时候,网关节点ONU进行网络建设完成后,开始管理ZigBee控制的这个融合的网络,最繁重的网络建设管理正常工作后,网关将路由节点ONU转发终端节点设备的数据处理好后通过光纤途径发送给监控中心。

(8)监控中心对整个小区网络终端设备发送过来的数据进行监控,对环境实时的监控布防,对重点数据备份云端进行存储,对移动端的数据访问也进行处理,对小区安防工作人员进行定位实时的监控其工作状态等等。

小区各个区域环境下终端节点设备布防后,采集到的数据通过ZigBee模块加入各级路由中继设备,再由该级路由中继设备转发或者加入网关控制的ZigBee主干网络,而网关最开始构建好主干网后管理各级路由入网请求后再次将数据上传至智能监控中心设备,智能监控中心设备对数据进行最后处理,达成对环境的安防和对安防人员的工作状态的掌控的双保险目的。

本方案以ZigBee技术为核心,将ZigBee技术引入小区安保监控系统,运用RFID对特定目标进行自动化识别监控,利用多种传感器集成到安防设备组建的ZigBee网络形成传感网,在由ZigBee模块的智能型ONU网关来建立和管理这个智能型传感网,由光纤通信来实现数据的传输到智能监控中心,最终由监控中心的设备来完成对整个小区设施监控采集的数据进行处理,达到智能化的监控和管理小区,该系统硬件成本低廉,软件开发形成的网络稳健而高效,整个系统也便于运行后的维护,非常有发展前景和商业价值。本发明的关键点和与保护点如下:

(1)对整个多种传感器的运用整合,利用RFID技术实施的自动化管理,对ZigBee网络的搭建以及智能监控中心终端的开发和数据处理等等方面的实现方案的设计

(2)对本系统面临的关键性问题分析后,根据系统总体设计要求,对RFID方面设备的硬件实现包括RFID阅读器和标签以及将数据上传至ZigBee网络。

(3)采用经典的分层思想设计系统的无线与光纤网络结合的ZigBee组网控制管理软件,重中之重就是系统网络的设计。

(4)采用智能控制中心对采集传输过来的数据进行智能化处理,运用云端存储技术备份数据已经管理移动设备的app访问数据等业务。最终实现对小区安防功能和智能化的监控。

采用了该发明中的智能化小区安防监控管理系统、组网方法及监控管理方法,由于其利用了ZigBee技术,并结合RFID技术和在各个监控节点根据应用场合和监控目的布置大量的传感器等技术手段,达到了对各个应用场合的监控目的,也节省了大量人力物力财力,在整合多种技术形成一套安保系统的同时,实现对小区智能化的实时监控,形成的网络系统更加稳健,且该技术低功耗、低成本,也能对小区进行更高效的、更可靠、更加简洁方便的监控。

且本发明采用的传感器是成熟的价格低廉而性能稳健的设备,例如温湿度,人体红外扫描传感器等等,RFID无线射频设备还使我们达到了对小区区域的自动化控制目的,RFID芯片的成本也很低廉,而设备之间的自组网络利用了ZigBee技术。

对于ZigBee网络的开发主要是ZigBee协议栈的自定义开发,根据我们的需求开发我们的ZigBee网络类型,ZigBee芯片也是一种低成本低功耗的设备,而各个设备之间也可独立的接入安防监控管理系统的安防网络主干网,完成采集数据的上传功能,监控中心将采集到的数据存放的云端,节省大量硬盘空间和设备成本,在监控中心服务端,构建自己的服务器可以更好的对整个系统进行升级维护,而业主在下载私有App后,可通过对服务器的访问来实时监控小区的安保节点和各个自己关注的环节,这样做到实时可控可靠地对小区监控目。

利用大量的传感器集合到各个不同功能区域的设备上,这样可以节省大量的人力和资源开销以实现智能化无人监控的目的,在各个节点使用ZigBee技术这样就可让每个设备之间形成ZigBee网络也同时使每个设备自组多跳的方式加入整个系统的安防网络主干网络当中,可以将每个节点设备采集到的数据高效的传输到监控中心,同时对于特定的当值人员使用RFID定位技术可以更好的监控工作人员是否在岗、是否在各个时间段进行有效的巡视,而对于车位的控制更是有效的避免了业主之间的纠纷和事故的发生,因为利用RFID认证机制可以使业主的车位对号入座,而对于外来客访车辆也可以实时有效的监控。而且监控中心对于整个小区可以达到实时有效的监控,业主也可下载私有App参与小区安保实时监控。因为用到的所有的技术都是低功耗技术,而且还有效的避免了人力财力和物力的资源浪费,节省了物业费提高了小区的环境和人民生活和财物安保系数,使得小区人民更愉快的生活。

对于智能化的具有管理ZigBee网络功能的ONU网关的软件设计的实现是本发明的关键点。对于小区各个特定场合的安防终端节点整合的传感器采集到的数据可以通过上级路由加入ZigBee星状网络,而前提都是智能ONU网关建立了一个自主的多跳而强健的ZigBee安防网络主干网络,由网关ONU来管理所有的路由ONU节点设备的网络,一旦形成了这个完整的传感网络后,数据就可以在网关ONU上通过光纤通信方式来上传到监控中心,而监控中心对这些布防点进行实时可靠的监控,也会对关键数据进行云端备份,同时对值班的安防工作人员也可实时的掌控其工作状态,更加方便的是小区住户可以通过私有的相应App来对这个安防系统进行一定权限的访问。因为整个系统所用到的传感器价格便宜而性能稳健、所用RFID和ZigBee芯片价位低廉性能强大,加之智能型ONU网关对整个网络的管理能力,使得整个系统硬件成本性价比很高,根据设计的软件功能开发也很稳定,在功能上实现了对小区人民的生命和财产的高效可靠的监控保护,对各个节点的维护也很方便,综上本发明的智能型物联小区安防监控管理系统应用前景是非常好。

在此说明书中,本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是,很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此,说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

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