毕业论文课题相关文献综述
（一）研究背景：
无线传感器网络(Wireless Sensor Networks , 简称WSN),是计算、通信和传感器这三项技术相结合的产物，目前成为计算机科学领域一个活跃的研究分支[1]。通常将这种技术运用在一些不适合人类工作的环境中，而通过有创意且高效地设计网络连接方式来提高传感器网络的工作效率和寿命已成为国内外相关领域研究的目标。
ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。这里强调一下，这个协议并不是专门为ZigBee技术开发的协议，而是ZigBee技术采用了这个协议的架构。IEEE 802.15.4是低速率无线个人局域网的物理层和媒体接入控制协议，它是ZigBee的基础。ZigBee联盟的网站上有一个关于其名字的故事，是讲蜜蜂们发现食物的时候通过跳之字的舞蹈来在同伴间传递信息，是对技术近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率特点的很好比喻，简而言之，ZigBee就是一种便宜的，低功耗的近距离无线组网通讯技术。该技术主要适合用于智能家居等领域，可以嵌入各种设备。到目前为止，Zigbee技术在国外已经在智能家居、工厂远程控制、手机移动终端等领域有了一定的应用，但是现有Zigbee技术构成的网络每个接入点所能接纳的传感器的节点数远远低于协议所标称的255个，为了达到传感器网络密集覆盖的目的，就必须进行复杂的组网，这不仅增加了网络的复杂性，还增加了网络整体的功耗，降低了传感器节点的寿命。但可以采用基于需求时唤醒(Wake up On-demand )的星型网络拓扑模式，需求时唤醒的基本思想就是传感器节点在监测的环境发生变化时，传感器节点能自动醒来和汇节点进行通信并上报相关信息；否则工作于睡眠状态并采用低功率监测信道，以节约传感器节点功耗并拒绝接受非法的连接访问请求，大大降低了接入汇节点时消息碰撞的概率，极大地增加了传感器网络容量[2]。
GSM 移动网络无线数据传输方式与其它方式相比，具有以下特点：(1) 利用现有的GSM 网络，无须架设有线线路，也不需要申请无线频点；(2) GSM 通信网本身具有较强的数据纠错能力，可保证数据传输的可靠性；(3) 可利用GSM 电话网络进行长途数据传输，即数据中心可远离监测区范围；(4) 数据传输率较高，可达9600bit/s；(5) 模块体积小，功耗低（小于1W），适合野外使用；(6) 使用区域需要GSM 网络覆盖，需向通信公司支付通信费用。[3]基于GSM防盗报警系统的原理就是利用全球GSM短信息数据传输模式及语音功能平台及时准确地将智能数据远程传输给用户，集家庭、商店、办公场所安全电器控制、私家车远方监控等智能家居功能为一体，由于GSM通信网络在全球无线移动通讯网络信号覆盖面积广，真正实现了低价优质、方便、灵活的远程智能无线控制及报警功能，解决了固定电话或有线宽带网络有线报警的局限性[4]。GSM全球无线移动通讯网络已在全世界普及，因此多功能GSM报警器可广泛应用于单一家庭、小区物业、电力、交通、石油、煤炭、铁道、市政、公安等部门行业的安防装置、数据监测以及远程监控系统。
在最近的2015CES大会上，随着inter家族的Edison平台推出和各类传感器设备价格大幅下降，智能物联设备开始有兴起之势，而作为智能家居重要组成部分的智能防盗系统也将发生巨大进步。
（二）国内外现状：
有行业媒体统计，2011～2015年，我国安防产业将至少保持年均15%的增长速度。中国安防行业协会提出，十二五期间，安防产业年增长率将达到20%左右，2015年总产值将达到5000亿元，到期末将实现产业规模翻一番的总体目标。随着国内安防市场的发展，目前防盗器市场也日渐完善成熟起来。在欧美市场，家庭报警器更侧重DIY化，在注重产品稳定性的前提下减少成本。对于中国市场而言，消费者需要产品既美观又实用，同时做到性价比高。美国ADT全球入网用户已经达到1000万户，其中家庭用户600万户，商业用户400万户，年营业额超过115亿美元;日本SECOM（西科姆）仅在日本的联网报警用户就超过130万户，其中商业用户占2/3，家庭用户占1/3，年营业超过50亿美元[5]。
随着IP网络的盛行，不少报警器制造厂家也开始采用有线或无线的IP网络联网方式设计自家产品。此这种联网方式早在上个世纪九十年代即在西方国家开始普及，而我国近年来随着IP网络（有线或无线）的发展，业内也有跃跃欲试的冲动。另外，随着社会对安全防盗重要性认识的强化，电信运营商也看中联网报警这块肥肉，已悄然进军该领域，因此以GSM、3G等移动互联网的联网报警方式正悄然兴起。此种以运营商为主的报警方式是在联动部分采用无线联动模块，即前端探测器在探测到警情后，即将警情信号传输给报警控制主机，报警主机便借助无线发送模块经电信平台将报警信息发送给接处警中心[6]。基于无线GPRS网络的联网报警方式也是今后的发展方向。 设备的前端无线通信技术，比如ZigBee等通信技术在欧美发达国家已经相当成熟（从最近南京物联与ZigBee联盟对国内ZigBee商标的版权之争，反映出国内ZigBee设备即将井喷的征兆），报警行业龙头都先后推出基于相似技术的系统。而这种系统打破了传统性质的由探测器、主机、接警中心组成的报警系统，借助物联网技术，用户只需要购买探测器和网络传输设备，通过安装手机应用程序或通过浏览器甚至只要能收发短信就能实现报警控制，而总体的设备成本只有传统的1/3，设备安装使用起来更加简单，随时随地即可实现布防护、撤防，同时实时了解探测器的运行状况，操作界面也更加人性化。这种物联网系统使得报警更快捷，并且前端查询、控制用户也变得极为方便，解决了原来报警慢以及难以查询前端用户状况的难题，同时网络的大带宽也为报警图像、音频复核提供了良好的通信基础，通信费用急剧减省[7]。
（三）设计目的
本课题的目的在于，通过将组装调试一系列硬件模块（红外、ZigBee、GSM），为普通家庭用户设计一种远程家庭防盗装置，让用户可以在无基础工程知识的情况下也能自己动手安装，且通过一般GSM网络便可将警报远程发送到用户手机[8-10]。
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