摘要：本文基于无线网络的智能安防系统设计进行了分析，明确了该系统中的关键技术，并提出了在硬件与软件两个层面的系统设计，希望为关注此话题的人提供有效的参考。
关键词：无线网络；智能安防系统；系统设计
引言
基于无线网络的智能安防系统通过综合设计运用ZigBee网络技术、WiFi网络技术、操作系统技术以及各类终端节点设备等技术，通过合理的系统构建与设备安装，使得终端设备获取的内容能够快速传输到主控系统平台，主控平台可实时处理警报措施并快速对意外情况进行定位、通告、疏散、部署等安防工作。
1基于无线网络的智能安防系统中的关键技术
1.1ZigBee网络技术
ZigBee网络是在短距离内能够提供双向无线通信技术的网络技术，ZigBee网络上虽然只有一个协调器节点，但ZigBee网络可以与多个路由器、终端相连接，其功率消耗低、容量大、短距离等特点使其非常适用于企业内部的安防系统建设。ZigBee网络可通过星型、树型等连接方式对路由器和终端设备进行连接，由终端设备采集传感信息，将数据信息发送到路由器，最终由路由器将信息传输到网络协调器。ZigBee协议栈结构可分为应用层、应用支持子层、网络层、MAC层、物理层等，通过各个层面的连接与信息传输，使得企业的安防系统能够很好的发挥其有效性。
1.2WiFi网络技术
WiFi网络技术在企业的安防构建中同样发挥着重要的作用。当安防系统中的网关、路由器、手机、PC端等与WiFi网络进行连接时，可运用无线网络进行快速的信息传播，且无线网络提供的是多方向的传播，控制系统也可通过无线网络对各个终端节点进行远程操控。
1.3操作控制系统
企业的安防系统设计中，网关处采用为控制处理器，随着科学技术的快速发展，操作控制系统的创设越来越精细化与周密化，在具体的控制系统的应用上，呈现型号丰富、功率消耗低、实时控制效果强等优异性，在企业的智能安防系统设计中应充分把控该项技术。
1.4内核架构
内核的架构要求在处理器内部合理的规划具体的处理器内核系统，由于内个架构内部附带可调试的组件，可合理的调试组件使得处理器的内部架构更加符合企业内安防系统的创设，其指定总线连接的主机设备与数据总线连接的设备能够有效的运行，促使企业安防系统能够更加完善的运行[1]。
2基于无线网络的智能安防系统的具体设计
2.1硬件设施设计
2.1.1总体结构设计
安防系统的硬件系统结构主要包含以主控模块为中心的通过以太网连接的监控中心，与通过GPRS连接的用户以及通过射频模块连接的烟雾传感器、温度传感器、门磁传感器、被动红外传感器等传感系统。现阶段，企业安防系统的建设主控模块主要采用STM32FIO3ZET6作为微处理器，该芯片的特点是兼容性较强、接口类型多，在实际的应用中可以兼容各类设备与网络，并实现高性能的配合运作，提高安防系统运行的有效性。用户通过手机终端设备与主控模块进行连接，对主控平台中所显示的各类检测系统进行实时的信息掌握。依托ZigBee网络技术创设的射频模块对传感终端节点传送的信息传输到中控中心进行处理，对各个安防系统中传感终端的信息采集，可帮助企业的安防人员有效掌握企业建筑内的气温、空气湿度、网络状态等安全信息，在实时关注该类信息的基础上合理的预测、预防各类安全事故的发生，通过总体安防系统结构的科学设计使得安防的有效性得到有效的提升。
2.1.2控制器调节
控制器作为总线控制电路，各个节点的安装直接决定了各个模块的应用效率，控制器的节点在实际的数据信息传输中运用较为常见，如若传输节点出现问题，将影响数据传输的真实性与有效性，有必要加强对控制器各个节点的参数调节，严格按照串行通信系统的所特有的信号接收标准进行系统的设置，平衡驱动器、接收器在控制器内部的电信号平衡，由于控制器需要支持多个节点的数据传输，按照一定标准对控制器进行安装后，控制器在企业安防系统中的应用将更加灵活有效。
2.1.3终端设备设计
终端设备的安装需要加强对电路的设计，主要包括以下几个层面：其一，监控终端设备的电路设计，将摄像头、W5500模块、舵机、主控模块相连接，需要应用舵机安装支持摄像头上下90°与左右90°的摆动，W5500模块是以全硬件的形式嵌入控制器，其包含的寄存器、寄存器区一级收/发缓存区能够实现SPI总线与主控制器的连接，摄像头的应用符合企业安防系统日夜运行的需求，具备功率消耗低、工作电压低、体系小等特点，并具有一定的影像处理功能。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其二是电子门终端设备的电路设计，主要包括电磁继电器电路、键盘电路、指纹终端电路等，以指纹终端的传感器为例，该类电路的连接主要采用串口操作，将指纹录入FigurePrint，每个指纹对应着不同的数据信息，如第一个指纹对应FP RST、第二个指纹对应FP BL等，将收录好指纹的FigurePrint与PowerChoseHeader模块相连接，并通过UART接口与主控制器进行信息通信，可快速对录入的指纹做出反应，使得企业的电子门终端的应用辨识度更强、灵敏度更高[2]。
2.1.4电路设计
企业安防系统的硬件设施需要通过电路设备进行连接，要求技术人员能够合理的把握电路设计的有效性。STM32FIO3ZET6微处理器自身具备512K字符的FLASH，实际的建设中需要补充安装基本定时器、通用定时器、高级定时器、DMA控制器以及同步或异步的发送器等，不同的设备所用的外设接口不同，电路的设计与连接需要将各个接口的线路进行详细的规划与分类，使得微处理器的各项设备连接能够科学、规范、清晰有效的进行，尽可能避免线路连接的交叉、冲突等，避免对安防系统的运行产生不良影响。由于STM32FIO3是最小的系统电路，可安装JTAG调试电路对微处理器中的线路连接进行测试、系统仿真与调试，提高电路调试的效率。
另外，安防系统中微控制器外的电路连接也需要经过合理的设计，WiFi可以通过高性能串口、以太网与无线网模块进行连接，WiFi模块的数据RX可通过TX USARTI传输到STM32FIO3并接收引脚成PA9，WiFi模块的TX通过RX USARTI传输到STM32FIO3并接收引脚成P10。企业安防系统中还涉及到LCD模块电路的安装，即通过液晶显示屏将传感器采集到的信息在屏幕上显现出来，可利用TN—LCD和STN—LCD等创设简单的矩阵，合理连接应用薄膜晶体管，通过线路连接提升显示屏的像素，增加图像的整体质量。尤其是终端节点中电子门、监控系统、烟雾感应器、智能插排等节点的设计，需把控该类节点采集信息的精准性与规范性，如此企业的安防系统才能在接收到相关事故信息后快速做出警报、远程操控、应急措施等反应[3]。
2.2软件系统设计
2.2.1ZigBee无线传输
ZigBee网络技术作为企业智能安防系统中的关键技术之一，应当在软件设计上充分把握其程序设计的逻辑性与有效性，一般情况ZigBee的无线传输程序流程为开始启动系统，初始化、加入网络、采集数据、现实数据、收到数据包、传输数据并进行延时，一些列的流程操作最为关键的是将协调器接收到的终端数据信息利用串口传输到日志服务器，对采集到的数据信息进行存档处理，要求设计人员间可能简化ZigBee无线传输的流程，发挥ZigBee无线传输的有效作用。
2.2.2操作系统设计
控制软件系统的设计要求根据选择应用软件的具体特征开展相关的操作设计，尽可能选择可剥夺、可裁剪、可固化的多人物操作系统作为企业安防系统的整体操作系统，详细规划控制系统的任务调度，通过参数调节合理的设置运行的流程，其具体流程为初始化，是否接受到手机下达的控制指令，在接收到的情况下进行控制外设，在没有接收到的情况下进行节点轮询，对各个终端节点的相关任务进行检测，掌控各项终端节点应用的有效性。
2.2.3程序规划设计
企业智能安防系统的程序开发与规划设计是一个严谨性要求较高的过程，必须把控软件设计中各项流程设计规划的逻辑性、科学性与合理性，在参数的调节上对主控制器、ZigBee无线网络、内核架构等平台进行合理的规划，使得各个系统之间的连接数据信息采集与传输更加具有效率性，并在终端设备采集到事故信息后可以快速做出应急措施。
2.2.4终端节点软件设计
终端节点的软件设计要求设计人员对设备采集到的数据信息进行统一化的处理，如摄像终端节点的处理应当把控图像分辨率、亮度、曝光度等基本元素调节的平衡，通过参数设置或程序化的调节，使得录像节点的图像采集更加符合实际的数据信息采集需求。另外，图像数据信息的传输还应把控图像的具体格式，并将具体的图像采集与传输流程图进行合理的规范，使得终端节点软件设计的规范性与完善性得到有效的提升。
结束语
总而言之，基于无线网络的智能安防系统中的关键技术主要包括ZigBee网络技术、WiFi网络技术、操作控制系统、内核架构等，通过对总体结构设计、协调器调节、终端设备安装、电路设计等硬件设施的设计，以及对操作系统设计、程序规划、终端节点软件设计等软件系统的设计，促使基于无线网络的智能安防系统的设计质量与水平得到有效的提升。
参考文献：
[1]郑安豫，周锐，张雅雯.一种基于无线传感网络的实验室安防系统设计[J].商丘师范学院学报，2018，34（09）：33-35.
[2]贺小艳.基于物联网无线传感的小区安防系统设计[J].电子测试，2018（07）：38-40.
[3]王丽琴，刘九泽.基于ZigBee的库房安防系统设计[J].船舶职业教育，2018，6（02）：64-67.
论文作者:邵丽琴
论文发表刊物:《防护工程》2019年9期
论文发表时间:2019/8/13
标签：安防论文; 系统论文; 节点论文; 终端论文; 终端设备论文; 信息论文; 模块论文; 《防护工程》2019年9期论文;