基于无线传感器网络的仓库智能安保系统设计？无线传感器网络安全

传感器在整个系统中起着非常重要的作用。常用的传感器有火灾检测类的烟感传感器HIS-07、NIS-09C，感温传感器TPS-333、TPS- 334，防盗报警类的热释电红外线传感器PIS-209S、RE200B，玻璃破碎传感器BS-02，门磁开关传感器FD系列，煤气泄漏类的煤气传感器 MQ-5、MQ-216等。

数据处理模块是无线传感器节点的计算核心。所有设备控制，任务调度，能量计算和功能协调，通信协议，数据融合和数据转储程序都在该模块的支持下完成。所以处理器的选择在传感器节点的设计中至关重要。传感器网络节点使用的处理器应尽量满足：外形小，集成度高，功耗低且支持睡眠模式，运行速度要尽量快，要有足够的外部通用端口和通信接口，成本低，有安全性等。

目前使用较多的TI公司的MSP430超低功耗系列处理器，不仅功能完整，集成度高，而且根据存储容量提供多种引脚兼容的处理器，使开发者容易根据应用对象平滑升级系统。这里采用MSP430F149型处理器。供电电压仅1．8～3．6 V，具有16位RISC结构、125 ns指令同周期、多达60 KB Flash ROM和2 KB RAM。另外该器件还配有：12位200 kS／s的MD转换器(自带采样保持)、内部温度传感器、具有3个捕获／比较寄存器的16位定时器Timer_A／Timer__B、2个串口(工作于 UART或SPI模式)、6个8位并口(2个具有中断能力)和硬件乘，整个电结构紧凑且高效。其丰富的寻址方式。简洁的内核指令。较高的处理速度，大量的寄存器及数据存储器使之具有强大的处理能力，丰富的器件内外设接口可简化整个电设计，减少节点功耗和体积，非常适于节点设计。

3．1 数据处理模块

设计传感器节点时，需考虑微型化，扩展性和灵活性，稳定性和安全性，低成本等。智能仓库安保系统的无线传感器网络节点是基本单位，是智能仓库安保系统的基础。无线传感器网络节点要完成数据的采集和传递功能，节点内部的电源模块负责供给能量，电池的使用时间决定节点的使用时间。考虑到扩展性和灵活性，选择常用的元件。系统设计采用模块化设计，通过各功能模块，实现正常工作。传感器节点包括数据采集，数据处理，无线通信和电池等模块，图3为其结构。

1 引言

无线传感器网络WSN(Wireless Sensor Network)就是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信形成一个多跳的自组织的网络系统，其目的是协作地、采集和处理网络覆盖区域中的对象的信息，并发给观察者。应用无线传感器网络技术的智能仓库安保系统网络由红感器、门磁开关、温度传感器、湿度传感器、煤气泄漏传感器、火灾烟感传感器、玻璃破碎传感器等传感器网络节点组成。在安保网络中采用星型拓扑结构，南多个与计算机相连的无线通信模块作为网络的中心节点，可以和下层网络中的任何一个节点通信，网络节点对中的各个参数进行测量、采样，将采集到的数据发往中心节点，并分析、处理中心节点发来的数据、命令，完成相应操作。图1为单个智能仓库安保系统总体框架。

2 智能仓库安保系统

3 无线传感器网络节点的设计

以此为扩展，将图1中的中间节点作为小节点(一个仓库)，构成整个仓库区域的无线传感器网络，如图2所示。

随着传感器技术、嵌入式计算技术、通信技术和半导体与微机电系统制造技术的飞速发展，具有、计算存储和通信能力的微型传感器应用于军事、工业、农业和宇航各领域。无线网络传感器是集传感器执行器、控制器和通信装置于一体。集传感与驱动控制能力、计算能力、通信能力于一身的资源(计算、存储和能源)受限的嵌入式设备。由这些微型传感器构成的无线传感器网络能够实时监测、和采集网络分布区域内的各种监测对象信息，并对这些信息进行处理，传送给需要这些信息的用户。无线传感器网络具有价格低廉、体积小、组网方便、灵活等特点。这里将无线传感器网络引入安全系统，充分发挥无线传感器网络的优点，以提高智能仓库安全系统的整体性能。智能仓库安全系统具有自身的特点。其传感器节点可以有针对性的预先布置，因而具有相对固定的网络拓扑结构，网络通信和由协议等也具有其特点。因此，在系统设计时应仔细考虑这些问题。