摘 要：本文介紹防監(jiān)控系統(tǒng)的重要性和無線Mesh網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的特點(diǎn)，將自組網(wǎng)技術(shù)和監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)合起來，給出了一種基于自組織網(wǎng)絡(luò)的無線Mesh小區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)，并對(duì)系統(tǒng)的構(gòu)架和所采用的路由協(xié)議進(jìn)行了闡述。具有一定的實(shí)用參考意義。

關(guān)鍵詞：監(jiān)控系統(tǒng)；網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)；自組織網(wǎng)絡(luò)；路由協(xié)議

監(jiān)控系統(tǒng)是一種自動(dòng)化控制與調(diào)度管理系統(tǒng)，主要以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為平臺(tái)，通過對(duì)現(xiàn)場環(huán)境和設(shè)備的監(jiān)視和控制，自動(dòng)傳遞相關(guān)信息并傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制以及產(chǎn)生各種報(bào)警信號(hào)。小區(qū)安防監(jiān)控系統(tǒng)是對(duì)小區(qū)的各大門出入人員、樓幢的廊道、電梯、地下停車場進(jìn)行視頻圖像采集并實(shí)施傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，是防止治安事件和火災(zāi)等事故，確保小區(qū)安全的重要手段。目前大多數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)中采用的基本都是有線通信網(wǎng)方式，對(duì)于較大的住宅小區(qū)，此方式的成本高，且施工和維護(hù)不便，難以滿足系統(tǒng)擴(kuò)展的要求?；诖耍疚挠懻摿艘粋€(gè)基于無線自組網(wǎng)的小區(qū)安防監(jiān)控系統(tǒng)，主要闡述了移動(dòng)自組網(wǎng)的基本概念和發(fā)展、監(jiān)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和所用到的通信協(xié)議。

1 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析

無線Mesh網(wǎng)絡(luò)（WMN）是一種多跳的、具有自組織特性的高速率、大容量的寬帶網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)，它是無線局域網(wǎng)和移動(dòng)自組網(wǎng)的有機(jī)結(jié)合，與傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡(luò)相比，具有更好的魯棒性和可擴(kuò)展性，可以更好的解決“最后一英里”問題。

無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)都可以同時(shí)作為主機(jī)或路由器發(fā)送、轉(zhuǎn)發(fā)和接收信號(hào)，節(jié)點(diǎn)可以與其通信范圍內(nèi)的鄰居節(jié)點(diǎn)進(jìn)行直接通信，或者借由其他中間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)直到目的節(jié)點(diǎn)，即多跳訪問方式。此外，當(dāng)某條鏈路上的流量業(yè)務(wù)過多導(dǎo)致?lián)砣踔练纸M丟棄時(shí)，可以通過負(fù)載平衡策略，將數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)切換到負(fù)載較輕的路由上進(jìn)行傳輸，確保網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的QoS。

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析

某住宅小區(qū)安防監(jiān)控系統(tǒng)分為三層結(jié)構(gòu)，如圖1所示。最底層為數(shù)據(jù)采集層，通過溫度傳感器、聲音傳感器、以及其他視頻攝像頭，對(duì)小區(qū)各個(gè)樓宇的廊道、電梯、停車場進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并按照相關(guān)的編碼格式進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，打包形成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)經(jīng)過無線通信網(wǎng)傳送到監(jiān)控管理中心；第二層為通信層，系統(tǒng)采用了2.4G/5.8GHz擴(kuò)頻通信技術(shù)，該技術(shù)無需申請(qǐng)頻段，采用跳擴(kuò)頻技術(shù)，具有很強(qiáng)的實(shí)用優(yōu)勢。

最上層為監(jiān)控中心由監(jiān)控電腦、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、監(jiān)控軟件組成。其中數(shù)據(jù)服務(wù)器以SQL Server作為其數(shù)據(jù)庫后臺(tái)管理系統(tǒng)，保存底層傳輸來的數(shù)據(jù)信息，如溫度，濕度，噪聲；圖像數(shù)據(jù)則保存在視頻服務(wù)器中，并實(shí)時(shí)顯示在監(jiān)控電腦上。監(jiān)控人員可以根據(jù)視頻圖像進(jìn)行各個(gè)環(huán)境人和物的變化，監(jiān)控軟件也可以根據(jù)采集到的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，如有警告，則驅(qū)動(dòng)轟鳴器進(jìn)行警示。

3 系統(tǒng)路由協(xié)議分析

總體來說，無線WMN網(wǎng)絡(luò)使用的路由協(xié)可分為單路徑協(xié)議和多路徑協(xié)議兩種。典型的單路徑協(xié)議有AODV、DSDV、DSR、TORA等。單路由協(xié)議只維護(hù)一條源節(jié)點(diǎn)至目的節(jié)點(diǎn)的路徑，節(jié)點(diǎn)中某個(gè)節(jié)點(diǎn)由于能量耗盡或者由于移動(dòng)到網(wǎng)絡(luò)之外，就容易導(dǎo)致路徑失效。此外，由于業(yè)務(wù)量過于集中，會(huì)引起網(wǎng)絡(luò)擁塞，增加了業(yè)務(wù)的端到端延時(shí)，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致大量分組被丟棄，使得網(wǎng)絡(luò)的吞吐量大大降低；與單一路徑不同的是。多路徑協(xié)議在是在路由發(fā)起過程中同時(shí)建立并維護(hù)多條路徑，在傳輸路徑可以具有更好的容錯(cuò)性和可靠性，也是實(shí)現(xiàn)負(fù)載平衡的關(guān)鍵，在傳輸業(yè)務(wù)時(shí)，可以只使用一條路徑，也可以同時(shí)使用多條路徑來實(shí)現(xiàn)負(fù)載平衡，如圖2所示。典型的多徑路由協(xié)議有AODV-BR、AOMDV等。通常在見刊系統(tǒng)中采用AOMDV作為WMN的路由協(xié)議。

4 總結(jié)

無線Mesh網(wǎng)絡(luò)廣泛的應(yīng)用于無固定基礎(chǔ)設(shè)施的場合，具有，本文借助無線Mesh網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建了分布式電源監(jiān)控系統(tǒng)的底層數(shù)據(jù)采集層，采用AOMDV路由協(xié)議作為多徑的路由協(xié)議，從而實(shí)現(xiàn)了平衡系統(tǒng)負(fù)載，提高系統(tǒng)運(yùn)行效率的目的。

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