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对监狱在押人员的安全监控能够提高监狱的管理水平,对我国监狱信息化建设具有重要意义。目前,主要采用视频或RFID技术对监狱多防范性移动目标实施实时监控。视频监控系统存在安装繁琐、定位困难、难以做到自动报警和无人值守等不足。无源RFID技术由于通信距离近,主要用于对在押人员个人信息的管理;有源RFID技术虽然通信距离较远,但是其系统定位精度低,难以对监控对象实施有效监控。针对以上问题,本文提出在无线传感器网络(WSN)的基础上融合射频识别(RFID)技术构成无线传感识别技术(WSID),用于对多防范性移动目标实施非视觉实时定位跟踪监控。重点设计了其监控系统基站并对系统实际工程应用中的若干关键技术进行了研究。论文主要工作包括以下几个方面:
根据移动目标非视频监控系统的特殊要求,给出了系统整体解决方案,分析了系统基站的主要功能,详细阐述了基站的硬件设计与实现;分析和构建了监控系统基站的软件平台,在嵌入式Linux操作系统和ZigBee协议下设计了基站的串口通信及网络管理软件;针对重点监控对象定位精度要求,设计了节点自校正定位算法,并通过物理性实验对算法的有效性进行了验证;研究了一种节点部署机制,设计了针对监控系统节点大规模部署等应用场合的节点坐标快速生成方案,并通过实验进行了验证;构建了基站软硬件实验测试平台,并对测试结果进行了分析和研究,验证了本文所实现的监控系统基站的有效性。
本文的研究成果不仅可以用于监狱移动目标的监控管理,而且可以用于看守所、精神病院、戒毒所、养老院、幼儿园等对实时性要求较高的监控场所。