基于ZigBee技术的无线门禁系统

基于ZigBee技术的无线门禁系统

中文摘要

门禁系统是智能控制领域研究内容之一，具有很高的实用价值和应用前景。本文针对人员门禁系统进行研究。人员门禁系统在保证合法人员出入权限的同时防止非法人员的入侵。由于门禁节点在施工、部署、精度和成本方面的限制，一般的门禁系统往往只能满足其中一个或几个方面，很难做到平衡。因此不断采用新技术，改造门禁系统具有重要意义。

本文对智能控制领域的门禁系统展开研究，主要研究内容包括以下几个方面：

1.分析了无线技术的协议框架，在研究了各个通信协议层的具体功能和应用的基础上，受框架启示，采用了一种可行性方案（无线为主，有线为辅）解决无线技术在实际应用中的缺点。

2.设计了基于ZigBee技术的无线人员门禁系统.本文在无线传感网框架基础上阐述了该无线门禁系统的整体结构，给出了硬件及软件的详细设计方案。硬件方面：详细分析了人员门禁系统的网络控制器的硬件电路，设计了射频电路模块和就地控制器。软件方面：按照四层架构分析系统的软件设计，移植了协议栈和协议栈，设计了总线协议并编写了硬件模块驱动程序。

关键词：无线传感网，门禁系统，ZigBee技术

The Wireless Access Control System Based On ZigBee

Abstract

The access control system is one of the important researches in the field of intelligent control. It also has important practical value and application prospect. The traditional access control implements rights management based on people, Aiming at the latest development of intelligent building, the parking management system is also included in the research category of the access control system (vehicle access). Therefore, the main contents include two parts: a personnel access system and vehicle access control system. The former mainly forbids illegal personnel and provides access rights to legal personnel. And the latter mainly includes vehicle rights management, vehicle positioning and track of the movement path. Due to access nodes' construction, deployment, accuracy and cost constraints, it's hard to balance all the aspects. Therefore, it is very necessary to the study and improvement the existing access control system, and constantly tries new technology.

1) The paper study access control system for intelligent control field which relies on the provincial and municipal science and technology projects. The main research contents include the following aspects；

4) Design a wireless staff access control system based on ZigBee technology. This paper describes the whole structure of the wireless access system based on wireless sensor network framework, and presents a detailed design scheme of hardware and software. Hardware aspects: the network controller and on-site controller hardware circuit of staff access control system are analyzed in detail, ZigBee rf circuit module was also designed. Software aspects: according to four layers architecture, the paper analysis system software design, which transplantated ZigBee protocol stack and lwip stack, designed CAN bus protocol, And write the hardware driver module. Keywords: WSN, Access System, ZigBee

目录

第一章绪论

1.1研究背景

21世纪初，各种恐怖袭击事件一次又一次震惊了世界，刺激了发达国家神经，而发展中国家虽然增长迅速，但贫富差距越来越大，社会公平度被日益诟病，导致了犯罪的猖獗，危及人身和财产安全。人们对安全的日益关注推动了安防产业发展，同时也对安防产业提出了更高的要求。此外，随着生活水平提高，住宅小区、写字楼、学校、企事业单位、政府部门等场所的安防事业的重要性显得越来越突出。

调查显示，美国是世界上最大的安防市场，占全球市场份额的。随着欧美厂商将工厂东移，亚太地区的安防事业发展迅速且潜力巨大。中国目前正处在社会的转型期，良好稳定治安环境显得格外重要。

门禁系统是安防系统中重要一员，在安防市场中扮演重要角色。目前国内从事门禁系统有创一、北京青云、南泰等公司，产品主要为使用卡的有线门禁。随着智能楼宇领域对智能化和安防要求的提高，对人员门禁系统提出了更高的要求。

由于无线技术、芯片制造技术、供电技术的发展以及人们对智能的日益热衷，一种新型的无线传感网技术使得实现门禁系统有了新的解决方案（无线智能门禁），并逐渐呈现智能化、无线化和功能集成一体化特点，弥补了门禁系统在某些无法布线场合应用的不足。

1.2门禁发展概述

本文研究门禁系统包括传统的人员门禁系统和车辆门禁系统（停车场管理系统）。门禁系统即出入控制系统，基本功能是：保证授权出入人员和车辆的自由出入，限制未授权的人员和车辆的进入，对于强行闯入的行为予以报警。并可同时对出入人员和车辆的卡号、出入时间等数据进行登录和存储，以达到安防的目的。除了以上共同点外，车辆门禁系统还需实现车辆定位和移动路径追踪。随着人类安全意识的提高，从原始的棍棒和木叉，到铁锁等金属设备的形成，门禁概念慢慢形成。但是传统门锁存在弊端（钥匙丢了则门锁也必须一起换，加大了成本和人力）；鉴于此，产生了磁卡门禁系统，提高了性能；随着人们的使用，发现磁卡具有存储容量小、失磁容易以及磨损大等缺点；为了弥补这些缺点，卡随之出现。