[原创]zigbee在监狱人员定位、防逃脱系统中应用

rachel0930

Zigbee智能监狱管理系统说明

系统包括三个部分：智能卡（囚犯腕带、狱警卡），读写器和与读写器相连的控制计算机，智能卡和读写器都是由高度集成的微功率单芯片无线收发机和单片机制成，它们的体积都非常小，单芯片收发机还可有一个全世界独一无二的厂家编号（烧录在芯片中），这个单芯片收发机还具有接收信号强度指示功能（RSSI）。新系统的智能卡和读写器，使用的是无需申请的2.4G   ISM免费频段，而且都满足国家对2.4G频道无线产品的相关规定。



整个网络拓扑结构为全无线组网环境有三层组成

Ø终端：囚犯佩戴腕带和狱警身份卡，进入监控区域即向身份识别定位器发送信息。

Ø身份识别定位器；收到身份识别定位信息后，通过无线方式送入就近骨干基地台。

Ø骨干基地台：骨干基地台自组成无线骨干网，接力传递至监狱计算机管理系统中。

Ø实施项目无需施工布网络线和光纤网。

系统硬件介绍：

1、智能卡（囚犯腕带、狱警卡）

（1）囚犯腕带



Ø硬件功能

²采用高强度防水耐磨ABS塑料，防止暴力拆卸。定义多种颜色以区分囚犯属性。

²手带内置防爆回路设计，如剪短或暴力破坏，腕带会发送暴力破坏告警信息。

²调节封条内部与手带孔位调整到合适大小后，施封后联通手带内置防爆回路，非授权开启即发送报警信号。

²锁孔，调节封条施封后，用专用钥匙锁住调节封条，在后台系统非授权，不管是否有钥匙开启即发送报警信号。有此设计主要为重复使用方便设计，也可设计为一次性调节封条。

²自动定时回报状态信息。

²电池低压告警，电池容量低压时主动上报低压信息，提示监狱管理人员更换电池。

（2）狱警卡：

   

  

²采用高强度防水耐磨ABS塑料，防止磨损。

²设置报告求助按钮，可随时向中心报告突发事件。

²可添加声光报警功能，在系统告警后系统可向指定狱警卡发送信息，卡进行声光提示事件发生。

²电池低压告警，电池容量低压时主动上报低压信息，提示监狱管理人员更换电池。

（3）性能指标：

? 频率：2.4 GHz–2.488 GHz 免费频段,83个频道， 32/64位 PN 码

? 接收灵敏度：-97dBm

? 输出功率：可达 +4dBm

? 控制单片机配置： Atmega88

? 自身通信距离： 150/ 250米（仅指 SC8836A 与 SC8836A 模块之间，使用微带（PCB）天线/内置天线时的通信距离，SC8836与其它模块的通信距离可以远得多，例如SC8836A(作为接收端)与SC8836b （作为发射端，使用5-10厘米小天线）其通信距离则可达1500米，参见本公司产品说明）可提供SMA外接天线接口（选项）

? 传输速率： 250 kbits/sec，125kbs,   38.4 kps, 19.2kps,…….1.2kps 可设置

? 直序扩频： DSSS通信方式，抗干扰力强，保密性高;

? 高集成度，只有很少分离元器件，可靠性高，低成本

? 提供TTL电平接口（3 – 15）；（RS232/RS485接口为选项）

? 12-MHz 输入时钟运行

? 休眠电流< 5 μA

? 自带世界唯一 厂家 4 bytes ID 编号

? 最大接收信号 –20 –6 dBm

? 具有测量电池电压功能

? 工作温度 –40° to 85°C

? 发射电流：约 21 mA（0dBm输出时），32mA（+4dBm输出时）

? 接收电流：< 21 mA

? 工作电压 1.8 V to 3.6V (一般为纽扣电池供电)

? 天线类型：PCB板上微带天线

? 数据速率：250kps DSSS模式

? 晶振启动时间：< 1mS

? 频综稳定时间：100uS

? 收发转换时间：30uS (发射 => 接收 & 接收 => 发射)

? 模块尺寸：40 X 17 mm x 5 mm (可根据用户需要尺寸进行设计)

? 典型应用：门禁系统，定位系统，不停车收费系统，遥控玩具，无线身份识别卡等；

? 发射功率，频道信道，模块编号可通过有线或无线的方式，可由用户自己设置。

2、身份识别定位读写器

  

? 硬件功能

? 采用高强度防水耐磨ABS塑料，或铸铝材料。

? 可室内外安装也可作为手持设备。

? 可根据实际应用区域调节信号覆盖范围。

? 自动定时回报状态信息。

? 身份识别定位读写器间可采用无线自组网，数据接力传递，无需布设有线电缆或光纤。

? 性能指标

? 频率：2.4 GHz–2.488 GHz 免费频段,83个信道 32/64位 PN 码

? 接收灵敏度：-100dBm

? 输出功率：可达 +4dBm

? 控制单片机配置： Atmega88 或 MSP430

? 自身通信距离： 200 米

? 传输速率： 250 kbits/sec， 38.4 kps, 19.2kps,…….1.2kps 可设置

? 直序扩频： DSSS通信方式，抗干扰力强，保密性高;

? 高集成度，只有很少分离元器件，可靠性高，低成本

? 直序扩频可重新设置基带相关系数

? 提供RS232或RS485 接口；

? 12-MHz 输入时钟运行

? 休眠电流< 10 μA

? 集成 64-bit 厂家 ID 编号

? 最大接收信号 –20 –6 dBm

? 具有测量点电池电压功能

? 工作温度 –40° to 85°C

? 发射电流：约 32 mA

? 接收电流：约 26 mA

? 工作电压 1.8 V to 3.6V (电池供电，或220 V电源)

? 天线类