基于Zigbee技术的门禁报警监测系统的检测部分设计开题报告

1. 研究目的与意义

在这个信息化时代，写字楼、仓库、酒店等楼宇的门禁都朝着更加高效安全便捷的趋势发展。独立门锁和联网型门锁作为传统的两类门锁，前者虽不需要布线但无法实时监控安全性低，后者虽能实时监控但门禁终端安装繁琐切维修不便，而应用无线传输方式构建的无线门禁监控传感器网络可以很好地解决这些问题。

在对有关门禁报警检测系统查找资料等了解后，从中发现了一些问题。现在市面上的一般的门禁系统按进出识别方式可分为以下三大类：密码识别：通过检验输入密码是否正确来识别进出权限；卡片识别：通过读卡或读卡加密码方式来识别进出权限；人像识别：通过检验人员生物特征等方式来识别进出，有指纹型、虹膜型、面部识别型。此三者各自有不同的缺点。第一类密码识别，又分为普通型和乱序键盘型，普通型同时只能容纳三组密码，容易泄露，安全性很差，无进出记录，只能进行单向控制；而乱序键盘型（键盘上的数字不固定，不定期自动变化）虽然无需携带卡片，但是密码容易泄露，安全性还是不高，且同样无进出记录，只能单向控制，成本也高。第二类卡片识别，又分为磁卡和射频卡，磁卡需解除设备会造成磨损，寿命较短，而且卡片容易遭到复制，不易双向控制，卡片信息也容易因外界磁场丢失，使卡片无效；射频卡虽然与设备无接触，开门方便安全，寿命长，有开门记录，安全性高，但成本较高。第三类人像识别，从识别角度来说安全性极好，无须携带卡片，但缺点很明显：成本很高，识别率不高，对使用者要求高（比如指纹不能划伤，眼不能红肿出血，脸上不能有伤，或胡子的多少），使用不方便（比如虹膜型的和面部识别型的，安装高度位置一定了，但使用者的身高却各不相同）。值得注意的是一般人认为生物识别的门禁系统很安全，其实这是误解，门禁系统的安全不仅仅是识别方式的安全性，还包括控制系统部分的安全，软件系统的安全，通讯系统的安全，电源系统的安全整个系统是一个整体，哪方面不过关，整个系统都不安全。zigbee是一组基于ieee批准通过的802.15.4无线标准研制开发的组网、安全和应用软件方面的无线通信技术。其特点是近距离，自组织，低功耗，低数据速率，低成本，可以很好地解决以上问题，非常适合应用于构筑无线门禁监控系统。与传统刷卡门禁相比，zigbee的优势在于每一个操作都会有反馈信息，告诉用户是否实现了相关的操作，安全性得到了提高。而在在家庭安保方面，用户在家中安装了zigbee网络，当有人闯入或者试图闯入时，zigbee可以控制开启室内摄像装置，这些数据再通过internet或者wlan网络反馈给用户，从而实现报警，这不仅实现可以门禁功能，更能实现预防和报警，可以极好地为用户的安全提供保障。而且与其他传统门禁报警检测系统相比，zigbee还有其他优势，比如文献[21]中采用有线的传输方式完成对某一实验室的门禁改造，这需要在已经投入使用的实验室进行重新布线，增加了系统的施工难度与成本，而使用zigbee则可解决了现有的类似的大部分刷卡门禁系统布线繁杂的问题，省去了繁杂的布线，也节约了成本。

鉴于zigbee技术所具有的自组织，低功耗，低成本等的特点，本课题拟设计基于zigbee技术的门禁报警检测系统的检测部分，该设计能够在短时间内运用相关的软件进行实际的调试工作。主要包括以下几个部分：可根据是否有人接近和停留的时间决定是否启用报警监控系统，并启动摄像头对门外的人进行拍摄并发出预警警报。系统整体设计完成后，具有反应灵敏、工作稳定、智能化程度高，人机界面友好等特点，具有良好的产业化前景，同事对于提高企业以及人民的生活安全水平，同时降低能耗等方面具有重要的现实意义，能够实现良好的社会经济效益。

2. 研究内容和预期目标

主要研究内容：

（1）设计一种基于无线传感网的门禁报警监控系统的检测部分，其中包括a/d转换部分设计、图像检测与识别部分设计、人机界面设计。

（2）电路原理图和硬件电路图设计；

3. 研究的方法与步骤

本课题研究方法：

本课题拟采用软硬件相结合组成实际控制系统，熟悉zigbee技术的相关理论，了解zigbee技术的组网方式，能够在短时间内运用相关的软件进行实际的调试工作。主要包括以下几个部分：a/d转换部分设计、图像检测与识别部分设计、人机界面设计。

4. 参考文献

[1] 金纯. zigbee技术基础及案例分析[m]. 国防工业出版社，2008.

[2] 瞿雷 胡咸斌. zigbee技术及应用[m]. 北京航空航天大学出版社，2007.

[3] 王小强，欧阳骏，黄宁淋. zigbee无线传感器网络设计与实现[m]. 化学工业出版社，2012.

5. 计划与进度安排

（1）2022.2.26—2022.3.12 查阅资料，撰写开题报告；（2）2022.3.12—2022.4.17 硬件功能分析，熟悉MCS-51系统指令及编程语言；（3）2022.4.17—2022.5.25 设计电路原理图、编制应用程序；（4）2022.5.25—2022.5.18 系统调试及改进；（5）2022.5.18—2022.6.08 整理设计文档，撰写毕业论文；（6）2022.6.16 提交毕业论文，毕业答辩。