2 系統實現

　　2.1 ZigBee無線傳感器網絡的實現

　　ZigBee無線傳感器基于IEEE802.15.4技術標準和ZigBee網絡協議而設計的無線數據傳輸網路，該網絡由若干個ZigBee終端節(jié)點和一個中心節(jié)點構成一個星型網絡，終端節(jié)點主要負責各個傳感器模塊的信息采集和傳送，ZigBee終端節(jié)點采用CC2430模塊，傳感器模塊采用51單片機控制，通過擴展串口與采集模塊相連，其主要負責接收和處理采集數據。中心節(jié)點主要用于接收各個終端節(jié)點的上傳數據，并對其進行壓縮處理后通過擴展接口傳送至服務器端。

　　2.2 系統服務器端、客戶端的實現

　　AES加解密算法通過硬件描述語言來實現，在該系統中采用VHDL語言編寫代碼。根據AES加解密算法的相似性，很多電路模塊可以共用。根據系統的需要，采用對字符加密，因此，每一個字符都將對應其ASCII值輸入。AES實現框圖如圖2.2圖所示。

　　圖2.2 AES加解密實現框圖

　　2.2.2 監(jiān)測及報警實現

　　服務器端通過添加EDK中網絡控制器IP核，移植LwIP網絡協議棧，實現基于SOCKET的網絡通信。服務器端收到客戶端請求時，對接收到的IP數據包進行解密，對請求的IP數據包進行分析，提取對應的ID信息和IP信息，由于該ID信息是經過md5加密算法加密的，因此該ID作為授權客戶的唯一ID，根據ID信息與授權的ID列表進行比較，若為授權ID，則根據客戶請求把相應的信息加密處理后發(fā)送至客戶端;若為非授權ID，則說明該網絡已存在非授權ID用戶，此網絡已經存在不安全性，則把提取的IP信息通過GSM網絡發(fā)送至指定接收端手機，達到網絡的實時檢測和報警功能。

　　2.2.3 應用軟件的實現

　　服務器端的應用程序的設計主要包括系統的初始化、系統對客戶端請求的處理、網絡安全監(jiān)測及報警等。整個服務器端的軟件設計流程圖如圖2.3圖所示?？蛻舳说膽贸绦虻脑O計也包括系統的初始化，客戶請求的處理及解密處理，服務器端返回的信息處理。客戶端軟件流程圖如圖2.4圖所示。

　　3 系統測試及分析

　　系統整體測試，根據系統的可能應用領域進行綜合測試。系統初始化后，根據LCD顯示的提示信息，輸入加解密鑰16個字符，在密鑰確認信息提示后再次輸入加解密密鑰，在本次通信過程中將采用該密鑰對信息進行加解密處理。當客戶端需要采集信息時，發(fā)送采集指令，服務器端響應請求把傳感器網絡采集的信息加密后發(fā)送至客服端，客戶端把信息解密后顯示在LCD液晶顯示屏上，這一次的采集任務正確完成，當需要再次采集時，客戶端只要發(fā)送指令就可以再次采集了。

　　系統分別在實驗室和戶外進行測試，每隔1分鐘采集一次數據，表4.1記錄了10次數據采集的處理情況。經過多次測試和接收數據表明：該系統具有良好的穩(wěn)定性和高可靠性。