目前，武警部隊(duì)針對(duì)執(zhí)勤過(guò)程中可能發(fā)生的事故案件，采取了哨位監(jiān)視、槍彈分離等方法，加強(qiáng)了對(duì)彈藥的管理，有效減少了事故的發(fā)生。但在對(duì)槍支的管控上，還存在隱患。一旦遇到犯罪分子搶奪槍支、哨兵攜槍逃跑等情況，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并定位，造成槍支的流失，對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全和社會(huì)的穩(wěn)定都會(huì)帶來(lái)極大的威脅。因此，如何實(shí)現(xiàn)對(duì)槍支的定位、管理是亟待解決的問(wèn)題。由于GPS技術(shù)在實(shí)現(xiàn)定位時(shí)存在功耗大，成本高，可擴(kuò)展性差等局限性，針對(duì)這一情況，提出了一種基于ZigBee技術(shù)的槍支定位系統(tǒng)。通過(guò)該系統(tǒng)在監(jiān)區(qū)、營(yíng)區(qū)等小區(qū)域范圍內(nèi)掌握槍支當(dāng)前所處位置，當(dāng)有異常情況發(fā)生時(shí)，及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，以便執(zhí)勤人員能夠快速、及時(shí)、準(zhǔn)確地做出反應(yīng)。

1 ZigBee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述

　　1．1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)

　　無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(wireless sensor network，WSN)是由低成本、低功耗的微型傳感器節(jié)點(diǎn)，通過(guò)自組織通信形成的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，是一種全新的信息獲取平臺(tái)，可以在廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的大范圍監(jiān)測(cè)和跟蹤。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)通常包括傳感器節(jié)點(diǎn)、匯聚節(jié)點(diǎn)和管理節(jié)點(diǎn)。傳感器節(jié)點(diǎn)通常是一個(gè)嵌入式系統(tǒng)，在對(duì)所監(jiān)測(cè)到的信息進(jìn)行初步處理之后，以多跳中繼的方式將其傳送給匯聚節(jié)點(diǎn)，然后經(jīng)衛(wèi)星、互聯(lián)網(wǎng)、或是移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)等途徑到達(dá)最終用戶所在的管理節(jié)點(diǎn)。匯聚節(jié)點(diǎn)位置固定，終端用戶可通過(guò)管理節(jié)點(diǎn)對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理和配置，發(fā)布監(jiān)測(cè)任務(wù)或是收集回傳數(shù)據(jù)。

　　1．2 ZigBee技術(shù)簡(jiǎn)介

　　ZigBee技術(shù)是一種面向自動(dòng)化和無(wú)線控制的低速率、低功耗、低價(jià)格的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)方案。它的通信速率要求低于藍(lán)牙，由電池供電設(shè)備提供無(wú)線通信功能。ZigBec支持mesh網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其無(wú)線設(shè)備工作在公共頻段上(全球2．4 GHz，美國(guó)915 MHz，歐洲868 MHz)。采用ZigBee技術(shù)的產(chǎn)品可以在2．4 GHz上提供250 Kb／s(16個(gè)信道)、在915 MHz提供40 Kb／s(10個(gè)信道)和在868 MHz上提供20 Kb／s(1個(gè)信道)的傳輸速率。傳輸范圍依賴(lài)于輸出功率和信道環(huán)境，介于10～100m之間，一般在30 m左右。

　　由于ZigBee使用的是開(kāi)放頻段，已有多種無(wú)線通信技術(shù)使用。因此為避免被干擾，各個(gè)頻段均采用直接序列擴(kuò)頻技術(shù)。同時(shí)，PHY的直接序列擴(kuò)頻技術(shù)允許設(shè)備無(wú)需閉環(huán)同步。

　　ZigBee技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)包括有：

　　功耗低

　　由于ZigBee的傳輸速率低，估算2節(jié)普通5號(hào)干電池可使用6個(gè)月到2年。成本低 模塊的初始成本估計(jì)在6美元左右，很快就能降到1．5～2．5美元之間，且ZigBee協(xié)議是免專(zhuān)利費(fèi)的。

　　網(wǎng)絡(luò)容量大

　　一個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)最多可容納254個(gè)從設(shè)備和一個(gè)主設(shè)備，一個(gè)區(qū)域內(nèi)可以同時(shí)存在最多100個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)。

　　時(shí)延短

　　通信時(shí)延和從休眠狀態(tài)激活的時(shí)延都非常短。設(shè)備搜索時(shí)延典型值為30ms，休眠激活時(shí)延典型值是15ms，活動(dòng)設(shè)備信道接入時(shí)延為15ms。

　　安全

　　ZigBee提供了數(shù)據(jù)完整性檢查和鑒權(quán)功能，采用AES-128加密算法。

　　可靠

　　采用了碰撞避免機(jī)制，同時(shí)為需要固定帶寬的通信業(yè)務(wù)預(yù)留了專(zhuān)用時(shí)隙，避免了發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)的競(jìng)爭(zhēng)和沖突。MAC層采用了完全確認(rèn)的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制，每個(gè)發(fā)送的數(shù)據(jù)包都必須等待接收方的確認(rèn)信息。

　　由于ZigBee技術(shù)發(fā)展日趨成熟，國(guó)內(nèi)外對(duì)無(wú)線傳感器技術(shù)的研究也越來(lái)越深入，且ZigBee技術(shù)支持地理定位功能，可以及時(shí)獲取目標(biāo)節(jié)點(diǎn)位置，以實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)目標(biāo)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。本文積極借鑒當(dāng)前關(guān)于ZigBee技術(shù)的理論研究成果，構(gòu)建了槍支定位系統(tǒng)。