专利名称：基于ZigBee网络的安全监控系统的制作方法
技术领域：
本发明属于网络安全技术领域，尤其涉及一种基于ZigBee网络的安全监控系统。
背景技术：
随着军队现代化水平不断提高，各种办公设备应用越来越广泛。提高复杂环境下重要设备的安全防护能力，保证部队楼宇环境下办公设备的安全，对打赢信息化战争至关重要。因此，设计实现针对楼宇环境下重要设备的安全监控系统有着重大的现实意义。ZigBee网络是一种新兴的低速率、短距离无线网络技术。它介于无线标识技术和蓝牙之间的技术提案，主要用于近距离无线连接，具有灵活的工作频段和网络拓扑结构、安全可靠的数据传输、功耗极低，通过自己的无线电标准，在数千个微小的传感器节点之间相互协调实现通信，传感器节点之间以接力的方式通过无线电波将数据一个个的相互传递，通信效率非常高。因此，ZigBee网络主要应用在距离短、功耗低且传输速率要求不高的各种电子设备之间，典型的传输数据类型有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据，被认为是最有可能应用在工业控制、传感器网络、家庭监控、安全系统等领域的无线技术。基于ZigBee网络技术设计一套安全监控系统，满足办公楼宇设备种类日益增多、应用环境日益复杂情况下设备环境的安全控制需求；另一方面可以通过该项目的研发，探索关键设备的安控部件以及实现标准，全面提升关键设备的安全控制管理水平。
发明内容
针对背景技术中提到的提高复杂环境下重要设备的安全防护能力，保证部队楼宇环境下办公设备的安全的问题，本发明提出一种基于ZigBee网络的安全监控系统。其技术方案是，一种基于ZigBee网络的安全监控系统,其特征在于,所述系统包括管理中心和ZigBee监控网络；所述ZigBee监控网络包括第一协调器节点、路由节点、若干个监控节点和若干个信标节点；所述管理中心包括第二协调器节点和安装有安全监控系统管理中心软件的计算机；其中，所述第一协调器节点、路由节点、若干个监控节点和若干个信标节点通过无线信号相互连接；所述第一协调器节点，用来完成网络的管理；所述路由节点用来实现数据的路由转发功能；所述监控节点用于实现网络数据的采集和设备的监控功能；所述信标节点用来给网络中其它节点提供具体的位置信息；所述第二协调器节点和安装有安全监控系统管理中心软件的计算机通过串口连接；所述第二协调器节点用于完成数据的收发和格式转换；所述安装有安全监控系统管理中心软件的计算机用于完成网络的管理、配置和监控。所述监控节点、第一协调器节点和第二协调器节点包括GSM/GPRS模块，用于远程数据传输。所述系统包括本地和远程两种工作模式；本地模式采用ZigBee网络覆盖，远程模式采用GSM网络覆盖。
本发明的有益效果是，系统能够感知被监控设备位置的移动、温度的变化等异常信息，及时报警并详细记录，同时还提供基于GSM网络的远程管理功能，实现了对重要设备全天候、实时有效的智能监控，保证了办公设备的安全。
图1是本发明提供的一种基于ZigBee网络的安全监控系统的ZigBee协议栈体系结构图；图2是本发明提供的一种基于ZigBee网络的安全监控系统的结构图；图3是本发明提供的一种基于ZigBee网络的安全监控系统的管理软件流程图。
具体实施例方式下面结合附图，对优选实施例作详细说明。应该强调的是下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。图1是本发明提供的一 种基于ZigBee网络的安全监控系统的ZigBee协议栈体系结构图。图1中，Zigbee协议栈各层之间通过服务接入点(SAP)进行通信，SAP使所提供的服务与上层之间的接口。大部分层都有一个向上层提供常规数据服务的数据实体接口，和一个向上层提供访问以及数据管理服务的管理实体接口。1、物理层物理层利用射频固件和硬件向MAC层提供了与物理无线通道的接口。从概念上来说，物理层还包括了提供调用管理功能的管理服务接口，称为物理层管理实体(PLME)。该实体还可以用来维护物理层PAN信息库(PHY PIB)。物理层分别通过物理层管理实体服务接入点(PLME-SAP)和物理层管理实体服务接入点(PLME-SAP)来提供物理层数据服务以及物理层管理服务。2、MAC 层MAC层提供特定服务会聚子层(SSCS)与物理层之间的接口。其还包括了调用MAC层管理功能的管理服务接口和维护MAC PAN信息库(MAC PIB)的MAC层管理实体(MLME)。MAC层分别通过MAC公共部分子层(MCPS)的数据SAP (MCPS-SAP)和MLME-SAP分别提供相应的数据服务和MAC管理服务。这两种服务通过物理层I3D-SAP和PLME-SAP提供了 SSCS和PHY之间的接口。除了这些外部接口外，为了实现MLME调用MAC数据服务，MCPS和MLME之间还拥有一个隐含的内部接口。3、应用层Zigbee应用层由包含ZDO管理平台的ZDO、APS子层以及厂商定义的应用对象等几部分构成。应用支持子层(APS)提供了网络层(NWK)和应用层(APL)之间的接口，由一组ZDO和厂商定义的应用对象都可以使用的服务来实现。APSDE-SAP和APSME-SAP提供分别提供了数据和管理实体。APSDE和APSME分别提供了数据传输服务在同一网络的两个或多个设备之间传输应用层H)U，以及设备发现和绑定服务，而且APSME还可以维护管理对象数据库也就是APS信息库(AIB)。4、网络层网络层提供了为应用层提供合适的服务接口，而且要保证IEEE802. 15. 4MAC层正确工作的能力。具体来说，一方面是NLDE提供了在应用支持子层PDU的基础上添加适当的协议头从而产生网络协议数据单元(NPDU)的服务；另一方面NLDE还可以提供根据路由拓扑，把协议数据单元发送到目的地址设备或通信链路的下一跳的服务。而NLME则提供了配置新设备、创建新网络、设备请求加入/离开网络和Zigbee协调器或路由器请求设备离开网络、寻址、近邻发现、路由发现、接收控制等服务。图2是本发明提供的一种基于ZigBee网络的安全监控系统的结构图。图2中，所述系统包括管理中心和ZigBee监控网络；所述ZigBee监控网络包括第一协调器节点、路由节点、若干个监控节点和若干个信标节点；所述管理中心包括第二协调器节点和安装有安全监控系统管理中心软件的计算机；其中，所述第一协调器节点、路由节点、若干个监控节点和若干个信标节点通过无线信号相互连接；所述第一协调器节点，用来完成网络的管理；所述路由节点用来实现数据的路由转发功能；所述监控节点用于实现网络数据的采集和设备的监控功能；所述信标节点用来给网络中其它节点提供具体的位置信息；所述第二协调器节点和安装有安全监控系统管理中心软件的计算机通过串口连接；所述第二协调器节点用于完成数据的收发和格式转换；所述安装有安全监控系统管理中心软件的计算机用于完成网络的管理、配置和监控。所述监控节点、第一协调器节点和第二协调器节点包括GSM/GPRS模块，用于远程数据传输。所述系统包括本地和远程两种工作模式；本地模式下为ZigBee网络覆盖范围，远程模式下为GSM网络覆盖区。 当管理中心远离ZigBee监控网络，ZigBee信号无法到达管理中心，此时采用远程模式，数据通过带有GSM/GPRS模块的协调器节点进行转发至管理中心，当管理员不在管理中心，或外出时，协调器节点还可以将网络信息直接发送到管理员的手机上，以便能够对网络随时监控。当个别重要设备外出时，为了能够了解设备的状态，采集设备所处的环境信息，也可以将带有GSM/GPRS模块的监控节点嵌入的设备内部，以此来达到远程监控设备的目的。图3是本发明提供的一种基于ZigBee网络的安全监控系统的管理软件流程图。图3中，具体包括以下步骤步骤301 :协调器节点将监控网络覆盖范围内的所有被监控设备相关信息采集融合后，通过串行口以双方约定的协议传输给管理中心安装有安全监控系统管理中心软件的计算机；步骤302 :管理中心计算机上的管理中心软件监听其串口数据，一旦接收到数据，对数据进行格式检查；步骤303 :判断是否为双方约定的协议数据，若不是协议数据，直接丢弃继续监听串口 ；否则，对接收的协议数据进行解析，获取报文序号、地址节点信息和协议类型信息，并依据协议类型信息进行后续的组网信息处理、节点蜂鸣报警、信息应答和复杂节点信息处理等操作。基于ZigBee网络的安全监控系统的功能主要包括以下几个方面I)状态及环境信息采集通过监控节点的传感器及相关硬件接口，可以实现对被监控设备上电源状况，温度等信息的采集；2)设备定位利用信标节点，根据无线信号强度或者根据特定的网络拓扑结构完成备监控设备的相关定位；3)异常报警当被监控设备非法移动、或设备状态出现异常时完成报警功能，提醒管理员作出相应的处理；4)监控网络状态日志利用管理中心软件系统完成对网络状态信息的采集和记录，特别是异常状况的相关记录；
5)远程管理管理中心可以远程管理监控网络，同时也可以针对个别被监控设备进行远程监控。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
权利要求
1.一种基于ZigBee网络的安全监控系统，其特征在于，所述系统包括管理中心和ZigBee监控网络；所述ZigBee监控网络包括第一协调器节点、路由节点、若干个监控节点和若干个信标节点；所述管理中心包括第二协调器节点和安装有安全监控系统管理中心软件的计算机； 其中，所述第一协调器节点、路由节点、若干个监控节点和若干个信标节点通过无线信号相互连接；所述第一协调器节点，用来完成网络的管理；所述路由节点用来实现数据的路由转发功能；所述监控节点用于实现网络数据的采集和设备的监控功能；所述信标节点用来给网络中其它节点提供具体的位置信息； 所述第二协调器节点和安装有安全监控系统管理中心软件的计算机通过串口连接；所述第二协调器节点用于完成数据的收发和格式转换；所述安装有安全监控系统管理中心软件的计算机用于完成网络的管理、配置和监控。
2.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee网络的安全监控系统，其特征在于，所述监控节点、第一协调器节点和第二协调器节点包括GSM/GPRS模块，用于远程数据传输。
3.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee网络的安全监控系统，其特征在于，所述系统包括本地和远程两种工作模式；本地模式采用ZigBee网络覆盖，远程模式采用GSM网络覆盖。
全文摘要
本发明公开了网络安全技术领域的一种基于ZigBee网络的安全监控系统。其技术方案是，所述系统包括管理中心和ZigBee监控网络；所述ZigBee监控网络包括第一协调器节点、路由节点、若干个监控节点和若干个信标节点；所述管理中心包括第二协调器节点和安装有安全监控系统管理中心软件的计算机。本发明的有益效果是，系统能够感知被监控设备位置的移动、温度的变化等异常信息，及时报警并详细记录，同时还提供基于GSM网络的远程管理功能，实现了对重要设备全天候、实时有效的智能监控，保证了办公设备的安全。
文档编号G08C17/02GK103036976SQ20121053992
公开日2013年4月10日 申请日期2012年12月13日 优先权日2012年12月13日
发明者谷晨, 刘 东, 江连山, 程远, 常宁 申请人:北京天地互连信息技术有限公司