基于ZigBee的无线粮情监测系统节点设计
基于ZigBee的无线粮情监测系统节点设计(下)
ｃ ｃｎ ｍｂ ｒ Ｔ ２ ４ Ｌ ｕ ｅ： Ｐ Ｔ ．
３ ． ２无线粮情监测系统节点设计硬件电路原理图
本文设计 的无线粮 情监测系统节点 硬件设计 主要包括 射 频通信模块 、 节点微处理器和 Ｃ ＡＮ总线模块 。节点微处理器采 用 Ａｍｅ公司 ８ ｔ ｌ ９系列芯片 ， 射频通信模块核心采用 Ｃ ｉｃｎ ｈ ｏ 公 ｐ 司研发 的 Ｃ ２ ３ Ｃ ４ ０芯片 ，这种 芯片能够提高性能并满足实际应 用对低成本 、低功耗的要求 。在 Ｃ Ｎ总线通信 串 口中 ，采用 Ａ
测试测量技术
基 于 ＺｉＢｅ ｇ ｅ的无线 粮 情监 测 系 统 节 点设 计 （ 下）
Ｔ ｅＮ ｄ ｓｇ ｆ ｉ ｌｓ ｒｉ ｉ ａｉｎＭｏ ｉ ｒ ｇ ｙｔｍ Ｂ ｓｄｏ ｉＢ ｅ １） ｈ ｏ ｅＤｅｉｎｏ ｒ ｅｓＧ ａｎＳｔ ｔ ｎｔ ｉ ｓ ａ ｅ ｎＺ ｇ ｅ （１ Ｗ ｅ ｕ ｏ ｏｎ Ｓ ｅ
用 Ｃ Ｎ总线实 现与 主机 之间 的快速数 据 传输 。 Ａ
关 键 词 ：ｉＢｅ无线传 感 器网络 ；Ａ ｚｇ ｅ； Ｃ Ｎ总线 中 圈分 类 号 ：￣ ７ Ｔ ４
＾ｂ
文 献 标 识 码 ： Ａ
文 章 编 号 ：０３０ ｏ （ ｌ）８ｏ ｏ－ ２ １０ － ｌ７ ｏ ｏ －ｏ ７ｏ ２ １
ｅ ａｉ ｒｒ ｄｍｉ ＿ ｒ— ｃ。 ｓ ， Ｚｇ ｔ ： ｒ ｅ ｅ ｅｓ
１ Ｗ ￣； Ａ ｂ ｓ ３ ＯＲＣ Ｎ ｕ ｔ ａ Ｄ ｃｍｅ ｔ ｄ ： ｏ ｕ ｎ 嘲Ｉ． Ａ ＾岫 Ｉ ｌ １ ０ 一 ０ ２ １ ）８ ０ ０ － ２ Ｏｔ０ ３ ￣ ０ ０ － ０ ７ ０
ｃ ｓ ｏ ｔ ｔ ￣ ｓ ｆｏ Ａ ｍｅ ｆ ａｍ ＿ ａ ｙ ｃ ｎｔ Ｉ ｎ ｏ ｒ ＣＣ２ ３ ｈｉ ｎｄ ｕ ｅｔ ｐ ｌ ｏ ４ ０ ｃ ｐ ａ ＠ ｌ ＣＡＮ ｓ ｒ ａｉｅｓｆ ｓ ａ ａ ｔ ｓ ｓ ｉ ｔ ｏ ｔ ｈｅ ｂｕ ｅ ｌ ｚ ｔｄ ｔ ａｎ ｍｉｓ￣ ｏ ｈ ｓ ． ａ ｒ
基于ZigBee的无线监测网络设计
协 调 器 和 路 由器
2 Z i gBe
Z 唔B e
B
e e
e
协议简介
是 Z ig B e
e
必 须时刻作好 准备
’ ‘ “
。
，
进行点对 点 的通 信
：
。
联 盟 定 义 的无 线 网 络标 准
，
z
酶
z ig B
e e
一
支持两 种 数 据 类 型
种 命令
—
键 值对 和 消息
，
。
键值对 数
联 盟 提供 了上 层 协议 栈
统 的传感 器 监 测 已 经 不 能满 足 人 们对 信 息 获取 的要 求
此 迫切需要
一
能 设 备 只 能 是 自动 搜 寻 邻 近 协 调 器 并 与 其 通 信 的 终 端 设
备
。
，
种新方法进行环 境 的监 测
。
本文采用 无 线传
。
感 器 网络技 术进 行周 围环 境 的 监 测 与控 制
络 不 需 要 较 高 的传输 带 宽
，
无 线传感 器 网
z ig B
e e
具 有 两 种 网络
，
：
信标使能 网 和 非信标使能 网
，
。
但 却需 要 较 低 的传输 时 延 和 极
、
在信标使 能 网络 中
协调 器周 期性 的发 送 信号
、
终端设 备
。
低 的功率消耗
；
而 Z ig B e
，
e
具有 复杂度低
功耗低
Z igBe
．
、
成本低 技术可
e
使用 这种信号进 同步
基于ZigBee的小型粮库环境监控系统的设计
基于ZigBee的小型粮库环境监控系统的设计基于ZigBee的小型粮库环境监控系统的设计摘要：随着农业现代化的推进和粮食储存技术的不断发展，小型粮库的建设日益重要。
为了确保储存粮食的质量和安全，本文设计了一种基于ZigBee的小型粮库环境监控系统。
该系统利用无线传感网络技术，实时监测和控制粮库内的温度、湿度以及氧气浓度等关键环境参数，提高粮食储存的安全性和效率。
关键词：ZigBee；小型粮库；环境监控；无线传感网络一、引言粮食是国家经济和民生的重要组成部分，粮库因其独特的储存环境成为了粮食保管的重要场所。
然而，由于粮食的自然属性以及储存条件的限制，粮食在储存过程中容易受到温度、湿度、氧气浓度等因素的影响，导致粮食质量下降，甚至造成严重的质量损失和粮食腐败。
为了监测粮库内部的环境参数，以便及时采取措施进行调整和控制，本文设计了一种基于ZigBee的小型粮库环境监控系统。
ZigBee是一种低功耗、低数据传输速率的无线通信技术，非常适合于小型粮库的环境监测。
二、系统结构小型粮库环境监控系统主要由传感器节点、网关节点和上位机组成。
传感器节点负责采集粮库内的温度、湿度、氧气浓度等环境参数；网关节点负责接收传感器节点的数据，并通过无线通信方式将数据传输给上位机；上位机负责数据的接收、处理和显示。
传感器节点是系统的核心部分，它通过连接各个传感器实现对环境参数的监测。
传感器节点由微处理器、传感器、ZigBee模块和电源组成。
微处理器用于控制和数据处理，传感器用于采集环境参数，ZigBee模块负责传输数据，电源为传感器节点提供动力。
网关节点负责接收传感器节点采集的数据，并通过无线通信方式将数据传输给上位机。
网关节点由ZigBee模块、无线通信模块和电源组成。
ZigBee模块用于与传感器节点通信，无线通信模块用于与上位机通信，电源为网关节点提供动力。
上位机负责接收、处理和显示传感器节点采集的数据。
上位机使用专门的软件开发，能够实时显示粮库内的温度、湿度、氧气浓度等环境参数，并根据预设阈值进行报警或控制。
基于 Zigbee 网络的农情监测系统设计
基于 Zigbee 网络的农情监测系统设计胡白燕;李光敏;曹杉杉【摘要】To meet the need of of data collection and analysis in Precision agriculture, an agricultural condition monitoring system based on Zigbee and GPRS is introduced.Temperature sensors, moisture sensors, light sensors and PH sensors are used in the system to collect data and send the data to the coordinators.Then after transferred and integrated, the data are sent to the control centre.The application software on the PC of the control centre is used to analyze the data ,and the data can be searched and browsed through the mobile terminals or on the web.%针对精细农业中对农情数据进行实时采集与分析的要求，提出了一种基于Zigbee和GPRS的农情监测系统。
使用温度传感器、湿度传感器、光照传感器、PH值传感器采集到的信息经过网络发送到Zigbee协调器，经过协调器网关汇聚转换后发送至本地控制中心。
控制中心通过PC端软件对数据进行分析，同时还可以使用移动终端通过Web页面浏览和查看数据。
【期刊名称】《湖北师范学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】5页(P28-32)【关键词】精细农业;农情监测;Zigbee;传感器;CC2530【作者】胡白燕;李光敏;曹杉杉【作者单位】湖北师范学院计算机科学与技术学院，湖北黄石 435002;湖北师范学院计算机科学与技术学院，湖北黄石 435002;湖北师范学院计算机科学与技术学院，湖北黄石 435002【正文语种】中文【中图分类】TP391基于Zigbee网络的农情监测系统设计胡白燕，李光敏，曹杉杉(湖北师范学院计算机科学与技术学院，湖北黄石435002)摘要:针对精细农业中对农情数据进行实时采集与分析的要求，提出了一种基于Zigbee和GPRS的农情监测系统。
基于ZigBee无线传感器网络的仓储环境监控系统研究.
山东师范大学硕士学位论文硕士学位论文论文题目: 基于ZigBee 无线传感器网络的仓储环境监控系统研究学科专业名称: 信号与信息处理申请人姓名: 战美玲导师姓名: 杨济民教授论文提交时间: 2012年04月06日山东师范大学硕士学位论文独创声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得（注：如没有其他需要特别声明的，本栏可空）或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。
学位论文作者签名：导师签字：学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。
本人授权学校可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。
（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：导师签字：签字日期：2012 年月日签字日期：2012 年月日山东师范大学硕士学位论文目录摘要 (I)Abstract . ...............................................................................................................................I II 第一章绪论 ......................................................................................................................... 1 1.1研究的背景及意义 .................................................................................................. 1 1.2 国内外研究现状 ..................................................................................................... 1 1.2.1 国外发展现状 ............................................................................................... 1 1.2.2 国内发展现状 (2)1.3论文的主要内容及章节安排 .................................................................................. 3第二章ZigBee 技术概述. (5)2.1 无线传感器网络概述 .............................................................................................5 2.1.1 无线传感器网络体系结构 ........................................................................... 5 2.1.2无线传感器网络特点 ....................................................................................6 2.2 ZigBee 与无线通信 ................................................................................................. 6 2.2.1 ZigBee 产生 ...................................................................................................7 2.2.2 ZigBee与其他无线技术的比较 ................................................................... 7 2.3 ZigBee网络拓扑结构 .............................................................................................8 2.3.1 网络的工作频段 ........................................................................................... 8 2.3.2 网络设备配置 ............................................................................................... 9 2.3.3 拓扑结构 ....................................................................................................... 9 2.4 ZigBee协议架构 ................................................................................................... 10 2.4.1 物理层规范 ................................................................................................. 11 2.4.2 媒体接入控制层规范 ................................................................................. 12 2.4.3 网络层规范 ................................................................................................. 13 2.4.4 应用层规范 (13)2.5 本章小结 ............................................................................................................... 14第三章基于无线传感器网络的仓储环境监控系统关键技术 .......................................153.1 MAC协议 ..............................................................................................................15 3.1.1无线传感器网络中MAC 协议研究 (15)3.1.2 仓储环境监控系统中MAC 协议设计 ...................................................... 18 3.2 路由协议 ............................................................................................................... 18 3.2.1无线传感器网络中路由协议研究 .............................................................. 19 i山东师范大学硕士学位论文ii3.2.2仓储环境监控系统中路由协议设计 (20)3.3本章小结 (21)第四章仓储环境监控系统的硬件设计. .......................................................................... 23 4.1系统的总体设计 .................................................................................................... 23 4.1.1系统总体设计方案 ...................................................................................... 23 4.1.2硬件平台的选择 .......................................................................................... 24 4.2 无线传感器节点设计 ........................................................................................... 24 4.2.1 ZigBee节点总体方案设计. ......................................................................... 24 4.2.2 无线通信和处理器模块 ............................................................................. 25 4.2.3 温度传感器 ................................................................................................. 26 4.2.4 温湿度传感器SHT11 (27)4.3本章小结 ................................................................................................................ 30第五章仓储环境监控系统的网络通信软件设计. ..........................................................315.1网络软件设计整体流程及开发环境 ....................................................................31 5.1.1网络软件设计的总体流程 (31)5.1.2系统软件开发环境 ...................................................................................... 31 5.2 ZigBee设备建立通信网络的流程. ....................................................................... 34 5.2.1 ZigBee协调器软件设计. ............................................................................. 34 5.2.2 ZigBee路由器软件设计. ............................................................................. 36 5.2.3 ZigBee终端设备软件设计. ......................................................................... 37 5.3地址分配方案 ........................................................................................................ 38 5.3.1网络地址分配方案 ...................................................................................... 39 5.3.2路由寻址方式 .............................................................................................. 40 5.4数据传送 ................................................................................................................ 40 5.5休眠与唤醒发送机制 (41)5.6本章小结 ................................................................................................................ 41第六章总结与展望. ..........................................................................................................436.1总结 ........................................................................................................................436.2展望 ........................................................................................................................ 43参考文献. (45)攻读硕士学位期间科研工作. ............................................................................................ 47致谢. (48)山东师范大学硕士学位论文基于ZigBee 无线传感器网络的仓储环境监控系统研究摘要仓储作为现代物流和供应链系统的重要节点，已成为物流管理的核心部分和关键环节。
基于ZigBee的无线温度检测系统设计
摘要传统的多点分布式温度检测系统多采用有线传输方式，然而随着分布式节点的不断增加，布线复杂程度和成本也急剧增加，给系统的设计，维护和升级带来了诸多困难。
ZigBee是一种崭新的近程无线网络通信技术，是为了满足小型廉价设备的无线联网和控制而制定的标准，主要适用于自动控制和远程控制领域，。
本设计基于ZigBee技术，采用CC2430作为温度检测系统芯片，应用2.4GHz ISM波段,满足低成本,低功耗的要求。
本设计首先介绍了课题研究的意义，ZigBee技术的应用范围以及ZigBee技的发展现状。
其次，详细介绍Zigbee技术低功耗、低成本以及网络容量大等特点和符合Zigbee通信协议的硬件开发平台CC2430。
最后，完成温度检测系统的硬件设计以及软件流程图的设计。
温度检测系统的硬件部分是以CC2430为控制核心，加上一些外围电路组成控制系统，包括A/D 转换电路、显示电路、USB接口转换电路等，实现对分散节点的温度采集，采集后的温度实时地显示。
本设计可以有效满足工农业检测过程中对多测点、移动性及便捷性等方面的要求，并且能够有效解决有线网络的布线难题和成本问题，具有十分广阔的应用前景。
软件部分主要是传感器，协调器等系统流程图的设计，详细描述整个系统的工作过程。
关键词：ZigBee；CC2430；无线传感器网络；温度采集AbstractTraditional multi-point distributed temperature detection system using wire transmission, with the distributed nodes increases ceaselessly, the wiring complexity and costs also increased dramatically, to system design, maintenance and upgrade brings a lot of difficulties.ZigBee is a new short-range wireless communication technology, in order to meet the needs of small cheap equipment wireless networking and control standards, mainly applicable to the field of automatic control and remote control,. The design is based on ZigBee technology, using CC2430 as the temperature detection system using 2.4GHz chip, ISM band, meet the low cost, low power requirements.This paper first introduces the significance of the research, the application of ZigBee technology and ZigBee technology and development status.Secondly, introduces Zigbee technology of low power consumption, low cost and network capacity is big wait for a characteristic and the communication protocol with the Zigbee hardware development platform CC2430.Finally, the completion of the temperature detection system hardware design and software flow diagram design. The temperature detection system hardware is part of the CC2430 as the control core, plussome peripheral circuits to form control system, including the A/D conversion circuit, display circuit, USB interface conversion circuit, the temperature detection, so as to realize temperature of various state monitoring and other functions. The software part is the main sensor, coordinator and the flow chart of the system design, detailed description of the working process of the system.Key words:ZigBee; CC2430; wireless sensor network; temperature acquisition目录摘要 (I)Abstract .............................. 错误！未定义书签。
基于Zigbee技术的无线环境监测系统的设计
题目基于Zigbee技术的无线环境监测系统的设计学生姓名学号所在学院数学与计算机科学技术学院专业班级计算机科学与技术班指导教师完成地点陕西理工学院201年 6月13日本科毕业设计任务书院(系) 数学与计算机科学学院专业班级计算机科学与技术(计算机) 学生姓名一、毕业设计题目基于Zigbee技术的无线环境监测系统的设计二、毕业设计工作自 201 年 11 月_ 27__日起至 201 年 6 月 20 日止三、毕业设计进行地点: 陕西理工学院四、毕业设计内容要求：指导教师系(教研室) 计算机工程教研室系(教研室)主任签名批准日期接受设计任务开始执行日期 201 学生签名基于zigbee技术的无线环境监测系统的设计与实现马强（陕西理工学院数学与计算机科学学院计算机科学与技术专业13班）指导教师：陈【摘要】本系统研究分析了传感器、ZigBee技术的基本理论，设计实现了基于zigbee无线环境监测系统。
系统采用80C52单片机控制DHT11度传感器采集温湿度数据、zigbee无线模块进行数据传输，用户在服务器端可实时的对环境参数进行监测。
经过测试系统运行稳定，采集数据准确，可用于各种不同环境下的信息监测。
【关键词】DHT11；无线传感器； ZigBee；80C52Design and implementation of wireless environmental monitoring system based on ZigBee TechnologyMa longqiang(Shaanxi Institute of mathematics and computer science, computer science and technology professional103 class)Teacher: Chen YongAbstract:The system analysis of the basic theory of the sensor, the ZigBee technology,design and implementation of wireless environmental monitoring system based on zigbee. The system uses 80C52 SCM control DHT11 temperature and humidity data collected by sensors, ZigBee wireless data transmission module,users can real-time monitoring of environmental parameters on the server. After the test system is stable, accurate data collection, can be used for monitoringvarious environment.Keyword:DHT11 ; environmental monitoring wireless sensor ; ZigBee ; 80C52目录引言 (1)1 绪论 (2)1.1 研究背景及现状 (2)1.2 研究目的及意义 (2)1.3 开发工具的选择 (2)2 硬件系统设计 (4)2.1 设计原则 (4)2.2 硬件系统结构 (4)2.3 数据采集模块 (6)2.4 串口通信模块 (8)2.5 相应供电模块 (9)3软件系统设计 (11)3.1 设计原则 (11)3.2 软件系统结构 (11)3.3 上位机监控软件设计 (11)3.4 单片机软件设计 (11)3.6 zigbee网络节点软件设计 (14)3.7 串口软件设计 (15)4 系统测试与实验结果分析 (17)4.1 软件编译与烧写 (17)4.2 软件测试 (17)4.3 硬件测试 (17)4.4 温湿度传感器节点测试结果分析 (17)致谢 (20)参考文献 (21)科技外文文献 (1)附录A：源程序代码 (29)附录B：系统使用说明 (34)引言环境监测的主要目标是通过检测环境变量参数及变化趋势的数据，判断环境质量，评价当前主要环境问题，为环境管理服务。
基于Zigbee技术的农作物温室大棚监控系统的设计和实现
参考内容
一、引言
随着科技的不断发展，智能化监控系统在许多领域得到了广泛的应用。特别 是在农业领域，温室大棚监控系统的应用对农作物的生长和产量有着重要的影响。 ZigBee作为一种低功耗、低成本、高可靠性的无线通信技术，为农业温室大棚监 控系统的设计与实现提供了新的解决方案。
二、系统设计
基于ZigBee的农业温室大棚监控系统主要包括传感器节点、ZigBee协调器、 数据传输模块和上位机软件。
二、技术ห้องสมุดไป่ตู้述
Zigbee是一种基于IEEE 802.15.4标准的低速无线个人区域网络通信技术。 它具有低功耗、低成本、高可靠性、大容量等特点，非常适合于智能家居、工业 自动化、农业等领域。在农作物温室大棚监控系统中，Zigbee技术可实现传感器 数据的实时采集、设备控制以及数据传输等功能。
三、系统设计
四、系统实现
1、部署方案
在温室大棚内，根据需要布置温度传感器、湿度传感器、光照传感器和CO2 传感器，并将传感器数据通过Zigbee模块传输到监控中心。监控中心部署有接收 器和显示设备，方便工作人员实时监测大棚环境参数。
2、操作方法
工作人员可通过监控中心的显示设备实时查看各个温室大棚的环境参数。根 据需要，可通过监控中心对温室大棚进行控制，如调整通风设备、灌溉系统等。 同时，监控中心可对历史数据进行记录和分析，以便更好地了解农作物生长情况 和优化温室环境。
2、网络构建
基于Zigbee技术的温室大棚监控系统采用星型网络结构。每个温室大棚作为 一个独立的网络节点，节点上布置有多个传感器和Zigbee模块。通过Zigbee模块 将传感器数据传输到监控中心，监控中心通过显示界面展示环境参数。
3、数据传输
系统采用无线传输方式，通过Zigbee模块将传感器数据传输到监控中心。数 据传输采用UDP协议，具有较低的延迟和较高的可靠性。同时，监控中心可对各 个温室大棚的环境参数进行实时监测，并根据需要对大棚环境进行调整。
基于zigbee无线通讯的粮库温湿度监控系统
学科探素Disciplines Exploration基于ZigBee无线通讯的粮库温湿度监控系统祁建伟姜丕杰赵天阳卢志荣（辽宁工业大学辽宁•锦州121001）摘要本文针对目前粮库温湿度检测与控制存在的问题，提出了一种基于ZigBee无线通讯系统温湿度监控系统。
采用DHT11温湿度模块进行温湿度采集，通过ZigBee组网，与上位机通信.如果温度或湿度超出参数设定的范围，系统报警，并且利用风机控制湿度、空调控制温度,或者二者并用控制温湿度.保证粮食在一个合适的环境中存储.关键词温湿度监控DHT11ZigBee粮库中图分类号:TN98 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdks.2019.11.021Temperature and Humidity Monitoring System of Grain DepotBased on ZigBee Wireless CommunicationQI Jianwei,JIANG Pijie,ZHAO Tianyang,LU Zhirong(Liaoning University of Technology,Jinzhou,Liaoning121001)Abstract In this paper,a temperature and humidity monitoring system based on ZigBee wireless communication system is proposed to solve the problems of temperature and humidity detection and control in grain depots.DHT11temperature and humidity module is used to collect temperature and humidity,and ZigBee network is used to communicate with the host compute匸If the temperature or humidity exceeds the range set by the parameters,the system alarms,and uses the fan to control the humidity,air conditioning to control the temperature,or both to control the temperature and humidity.Ensure that food is stored in an appropriate environment.Keywords temperature and humidity monitoring;DHT11;ZigBee;grain depot1系统方案设计本文是基于ZigBee无线通讯网络进行粮库温湿度控制系统设计。
基于ZigBee的无线粮仓监控系统设计
基于ZigBee的无线粮仓监控系统设计【摘要】针对当前粮情监测方面存在的问题，设计了基于ZigBee技术的粮库中央监测系统，采用传感器进行温湿度监测，采用无线通信进行数据传输，性能稳定，可靠性高，灵活性强，成本低，易于管理。
【关键词】传感器；ZigBee技术；终端节点；中心节点我国是一个粮食大国，国家每年为粮食储藏支付了很高的费用。
粮仓的温湿度检测及控制，直接影响到粮食的储存质量。
传统的粮仓检测设备采用有线方式，需要铺设大量电缆，布线困难，信息分散，不易管理。
针对当前在粮情监测方面存在的问题和不足，我们将现代传感技术和无线网技术相结合，设计了基于ZigBee的无线粮仓监控系统。
采用基于ZigBee技术的无线通信网络对粮仓各点的温湿度进行监测，可以使系统采样的布置更灵活，采用无线通讯方式实现数据传输，管理者在控制室就可以随时了解仓库现场的信息，在后期维护上可以节省更多人力、物力，使粮仓管理实现自动化、智能化。
一、ZigBee技术简介ZigBee技术是一种新兴的无线网络通信技术，具有短距离、低功耗、低成本、高容量等特点，的是当今世界发展最快，市场前景最广阔的新技术之一。
目前广泛应用于工业、农业、军事、医疗等领域。
ZigBee无线传感网络最多可由65000个无线传感器节点组成，十分类似于CDMA网或GSM网。
每个Zigbee“基站”不到1000元人民币，数据传送的过程是通过相邻节点接力传送的方式传回基站，再通过基站以卫星通信或有线网络连接的方式传送给最终用户。
基于ZigBee 技术构建的无线传感器网络，具有组网简单、系统花费少、扩展网络容易、通讯稳定、无需支付网络费用等优点，在实际中有很好的应用价值。
二、硬件系统设计1.将ZigBee技术和传感器结合组建无线传感器网络本系统是采用集中分布式控制的监控系统，总控制点设在监测室，而各分控制点是由一个ZigBee中心节点和若干ZigBee终端节点组成，ZigBee终端节点外接传感器节点。
《2024年基于ZigBee的智慧农业信息监测系统研究》范文
《基于ZigBee的智慧农业信息监测系统研究》篇一一、引言智慧农业，借助先进的物联网（IoT）技术，已逐渐成为现代农业生产管理的趋势。
它为农业生产的精确化管理提供了有效的手段，为提高农产品质量和效率，改善农村生活水平开辟了新路径。
本文以ZigBee无线通信技术为基础，探讨了智慧农业信息监测系统的设计、实施与效果评估。
二、ZigBee技术与智慧农业ZigBee是一种基于IEEE 802.15.4标准的低速无线个人区域网络通信协议，具有低功耗、低成本、低复杂度、低数据速率和长距离通信等特点。
在智慧农业中，ZigBee技术因其低成本、易部署的优点被广泛用于信息监测系统。
三、智慧农业信息监测系统设计1. 系统架构设计：系统由传感器节点、协调器、上位机软件三部分组成。
传感器节点通过ZigBee协议进行数据采集和传输，协调器负责数据的接收和转发，上位机软件则负责数据的处理和展示。
2. 传感器节点设计：传感器节点包括土壤湿度传感器、温度传感器、光照传感器等，用于实时监测农田环境信息。
3. 协调器设计：协调器采用微控制器和ZigBee无线模块组成，负责接收传感器节点的数据并转发至上位机。
4. 上位机软件设计：上位机软件采用模块化设计，包括数据接收、数据处理、数据展示等功能模块。
四、系统实施与效果评估1. 系统实施：在实施过程中，首先进行硬件选型和采购，然后进行硬件组装和软件编程。
在安装和调试过程中，需确保传感器节点的准确性和通信的稳定性。
2. 效果评估：通过实际运行和测试，对系统的性能进行评估。
主要包括以下几个方面：a) 数据准确性：比较传感器节点采集的数据与实际数据，评估数据的准确性。
b) 通信稳定性：测试系统在不同环境下的通信性能，评估系统的稳定性。
c) 功耗：评估系统在长时间运行下的功耗情况，确保系统的低功耗特性。
d) 用户友好性：评估上位机软件的易用性和用户体验。
五、结论基于ZigBee的智慧农业信息监测系统为农业生产提供了有效的管理手段。
基于ZigBee技术的无线监测与控制系统设计
基于ZigBee技术的无线监测与控制系统设计无线监测与控制系统是当前智能化建筑、智能家居和工业自动化等领域中应用广泛的一项技术。
ZigBee作为一种低功耗、低成本、短距离无线通信技术，已经成为了无线监测与控制系统中的重要组成部分。
本文将详细介绍基于ZigBee技术的无线监测与控制系统的设计。
1. 系统结构基于ZigBee技术的无线监测与控制系统主要由传感器节点、无线通信网络和控制中心三部分组成。
传感器节点：传感器节点负责采集环境参数或设备状态等信息，并将其转化为数字信号进行处理和传输。
传感器节点通常包括多种传感器，如温度传感器、湿度传感器、光照传感器等，以实现对环境参数的监测。
传感器节点还可以接收来自控制中心的指令，控制与之关联的设备。
无线通信网络：无线通信网络采用ZigBee无线通信技术，将传感器节点与控制中心连接起来，实现远程数据传输和控制。
ZigBee技术具有低功耗、低成本、自组织网络等特点，适用于需要长时间运行、节点数量众多的监测与控制系统。
控制中心：控制中心是系统的核心部分，负责数据处理、决策和控制指令下发。
控制中心可以根据传感器节点采集到的数据进行分析和决策，然后下发相应的控制指令给传感器节点，以控制与之关联的设备。
2. 系统设计基于ZigBee技术的无线监测与控制系统的设计可以分为硬件设计和软件设计两个方面。
硬件设计：硬件设计主要包括传感器节点的硬件设计和控制中心的硬件设计。
传感器节点的硬件设计需要选择合适的传感器，并将其与微处理器、存储器、通信模块等组合成一个完整的传感器节点。
传感器节点需要满足低功耗、尺寸小、价格低等要求。
控制中心的硬件设计需要选择合适的微处理器、存储器、通信模块等，并根据实际需求设计相应的接口电路，以实现与传感器节点的连接和数据处理。
软件设计：软件设计包括传感器节点的嵌入式软件设计和控制中心的应用软件设计。
传感器节点的嵌入式软件设计主要包括传感器数据采集、数据处理、通信协议实现等。
211180792_基于ZigBee_和NB-IOT_的智慧农业环境监测系统设计
20基于ZigBee和NB-IOT的智慧农业环境摘要：该文建立了以ZigBee与NB-IOT技术相结合的智慧农业环境监测系统，解决了传统农业生产中容易受到自然环境的影响，造成产量低、成本高的问题。
以STM32为核心，采用协调器自组织网络，终端节点连接多个传感器，构建了环境数据采集、环境数据传输、环境数据处理三大相互连接且独立运作的工作层次，采集温室环境指标，NB-IOT作为底层设备与云端平台进行数据通信，实现对环境参数的实时监测以及远程调控，为推广和普及智慧农业提供了借鉴和参考。
关键词：ZigBee；NB-IOT；智慧农业；环境监测；系统设计农业是关系到人民生活的支柱行业，中国农业在实现现代化的进程中，必须解决农业总需求量、改变农业结构、提高农业实用价值、提高农业生产效率，现实存在的问题阻碍了现代农业的可持续发展。
因此，研究开发农业的物联网技术是当务之急。
本文基于ZigBee 和NB-IOT 技术，构建了智慧农业环境监测系统，主要针对设施农业种植方面的各种参数监控，从而提升现代农业的科技化、数字化、标准化能力。
1 系统整体方案1.1 系统功能需求本系统目的是实现对温室环境参数的实时监控和智能调节，以确保作物在大棚中的最佳生长条件。
在大棚中设置环境信息采集终端，由协调器组成的无线传感器网络将收集到的环境信息全部传输到协调器，协调器采用串口通信与STM32单片机进行数据交换，由STM32和NB-IOT 组成，将整个无线传感器网络的数据传输到云端，由云服务器进行实时监控[1]。
另外，系统配有通风、LED 灯、加湿器等智能控制装置，其作用是调节室内的温度、湿度及二氧化碳含量。
1) 环境数据采集环境信息采集主要是利用传感器对农业大棚的环境参数进行监测。
可以借鉴垂直种植理念，将多个种植温室垂直分布，但这也要求布置较多的传感器，因此在选择传感器时，必须保证能耗低。
2) 环境数据传输数据采集终端负责对温室的环境参数进行采集，由传感器和相关设备组成一个终端，由无线传感网络将数据汇集到协调器中。
粮仓监测系统中无线ZigBee的应用与实现
Ｂ ｅ 术 的应 用 ， 用 的是 星 型 网络 结 构 ． ｅ技 采 只有 一 个 Ｚｇ ｅ 协 调器 ， 余 都是 Ｚｇ ｅ 终 端 ， ｉＢ ｅ 其 ｉＢ ｅ 终端 节点 只与 协 调器 通信 。 终端 节 点之 间不 能进 行通 信 。在粮仓 监
应用层 。其 中 ，ＨＹ层 和 ＭＡＣ层 为 ＩＥ ８ ２１ ． Ｐ Ｅ Ｅ ０ ． ４协 ５
议标 准 ， 网络 层 和应用 层 由 Ｚｇ ｅ ｉＢ ｅ技术 联盟制 定 。电 池供 电的传 感 器 和通 信传 输 模 块 可 以很 容 易地 安 装
和拆 除 ． 之有 线监 控 ， 以节 省 大量安 装 资金 ， 时 较 可 同
（ 南工业大学 ， 州 ４００ ） 河 郑 ５ ０ １
摘
要 ： ｉＢ ｅ技 术 具有 低 功 耗 、 成 本 、 Ｚｇｅ ， 低 自适 应 配 置 和灵 活 的 网络 拓 扑 结 构等 优 势， 监 测 和控 制领 域 具 有 广 阔 的应 在 用前 景 。 解决 粮 仓 系统传 统 的有 线监 测和 控 制 所 存在 的扩 展 性 能 差 、 入 点 不 灵 活 、 线繁 琐 等缺 点 ． 文提 为 接 布 本
测 系 统 中 ，数据 终 端 把从 传 感 器 采集 到 的 数据 经 过
便 ； 护也 只需要 针对 节点模 块 ， 少 了维护难 度 。 维 减 无 线短 距离 通信 中有 多 种解 决方 案 ，如 蓝 牙 、 —ｉ红 Ｗｉ 、 Ｆ
外和 Ｚｇ ｅ ｉＢ ｅ等 。
Ａ Ｄ 处理 后传 送 到 Ｚｇ ｅ 调器 节 点 。然后 再 通过 ／ ｉＢ ｅ协 Ｒ ２ ２接 口把数 据送 入上 位机 （ Ｃ） 上位 机实现 对数 Ｓ３ Ｐ ， 据 的显 示和处 理 。 系统包 括 ： 数据 采集终 端 、 ｉＢ ｅ Ｚｇ ｅ 终
《2024年基于ZigBee的智慧农业信息监测系统研究》范文
《基于ZigBee的智慧农业信息监测系统研究》篇一一、引言随着科技的不断进步，智慧农业逐渐成为农业现代化的重要方向。
智慧农业利用现代信息技术，实现对农业生产的精准管理，提高农业生产效率和资源利用率。
ZigBee作为一种低功耗、低成本、低速率的无线通信技术，在智慧农业信息监测系统中具有广泛的应用前景。
本文旨在研究基于ZigBee的智慧农业信息监测系统，探讨其技术原理、系统架构、应用场景及发展前景。
二、ZigBee技术概述ZigBee是一种基于IEEE 802.15.4标准的低速无线个人区域网络通信协议，具有低功耗、低成本、低速率、高可靠性等特点。
ZigBee技术适用于物联网领域的无线传感器网络，可以实现数据的采集、传输和监控等功能。
在智慧农业信息监测系统中，ZigBee技术可以实现农业设备的无线控制、环境参数的实时监测和数据传输等功能。
三、系统架构基于ZigBee的智慧农业信息监测系统主要由传感器节点、协调器、上位机监控中心等部分组成。
传感器节点负责采集环境参数（如温度、湿度、光照等），通过ZigBee无线通信技术将数据传输至协调器。
协调器负责数据的汇聚和转发，将数据传输至上位机监控中心。
上位机监控中心负责对数据进行处理、分析和存储，实现农业生产的精准管理。
四、系统工作原理系统工作原理主要分为数据采集、数据传输、数据处理和决策执行四个步骤。
首先，传感器节点采集环境参数，如温度、湿度、光照等。
然后，通过ZigBee无线通信技术将数据传输至协调器。
协调器将数据汇聚并转发至上位机监控中心。
上位机监控中心对数据进行处理和分析，根据分析结果发出控制指令。
最后，通过ZigBee无线通信技术和农业设备实现精准控制。
五、应用场景基于ZigBee的智慧农业信息监测系统具有广泛的应用场景。
例如，在农田环境中，可以通过传感器节点实时监测土壤湿度、温度、光照等参数，通过ZigBee无线通信技术将数据传输至上位机监控中心。
基于Zigbee的无线环境监测系统设计
齐齐哈尔大学毕业设计（论文）题目基于Zigbee的无线环境监测系统设计学院通信与电子工程学院专业班级物联网112班学生姓名王海超指导教师惠鹏飞成绩2015年6 月15 日摘要随着各种现代化信息技术的迅猛发展和进步，以及人们生活水平的提高，人们越来越对自己所处的环境有了更高的要求。
人们都想要自己的生活环境健康、舒适。
近些年，特别是人类在信息技术上的快速发展，使得各种有线无线通信技术有了前所未有的突破，未来，随着各种无线技术的成熟和成本应用的下降，有线将慢慢离开技术舞台的中央。
因此，本文为此而专门设计了基于Zigbee的无线环境监测系统。
为了以较小的成本，较高的安全性和可靠性，并且能够实时准确地监控家庭环境的参数，供PC决策以确保人们的居住环境的健康性，最大程度地减少人们因长时间在受污染的家居环境中而生病，本文利用ZigBee技术而开发设计出了这一智能家居中的子系统——环境监测系统。
其最大的优点在两个方面，一是无线，这样可以使地方占用小，方便安装，不会给家居环境增加视觉干扰；二是功耗低，其使用两节干电池即可工作半年以上。
本论文以ZigBee无线传感网络技术为核心，与各种传感器技术相结合，设计出一套方便实用的家居环境监测系统，为家居中的管理中心（PC）提供准确无误的决策参数，是智能家居系统中不可缺少的子系统之一。
其中终端传感器节点可以选择温度、湿度、亮度、一氧化碳等传感器，并且可以根据需求增加或减少终端。
故本文无线网络终端模块选用的是CC2430芯片为平台，以实现信息数据的接收与发送，此芯片内置8051内核的单片机内核，并有一定的内存空间，故只要加上些少许外围电路就可以实现功能，无需再加单片机。
在数据接收端（即协调器节点）收到的数据处理并上传到PC以供其分析控制家居中智能电器调节各项环节参数，以此可以实现快速、实时并且方便的家居环境信息的监测功能。
关键词：ZigBee，无线传感器网络，环境监测，智能家居AbstractWith the rapid development and progress of a variety of modern IT, and human’s Standards of living improve, more and more people demand to live in a healthy and comfortable environment. In recent years, especially human beings in the rapid development of information technology, making a variety of wired and wireless communications technology has been an unprecedented breakthrough. With a variety of wireless technologies mature and costs decline, the cable will slowly leave technology center. As a result, the wireless smart home system came into being, while the wireless home environment monitoring system discussed in this article is one of the subsystems.In order to have less cost, higher security and reliability, and ablity to monitor the home environment in real tme,to minimize people sick, this paper use the Zigbee wireless sensor network trchnolgy development and design Environment Monitoring System in this smart home. It has two biggest advantages. First, the wireless can make the place occupied by small, easy to install, will not increase the visual interference to the home environment; Second, low power consumption: it can be used with more than six months by two dry batteriesIn this thesis, a ZigBee-based wireless sensor network technology for the core and the combination with a variety of sensor technology, designed a set of excellent home environment monitoring system for smart home management center to provide accurate decision-making parameters, smart home an integral subsystem of the system. Terminal sensor nodes can select the temperature, humidity, brightness, and carbon monoxide sensors, and can increase or decrease according to demand terminal. Due to the CC2480 chip does not have built-in microprocessor core, and few user use it as a ZigBee module. So terminal module of the wireless network choice of TI's CC2430 chip as a platform to receive and send sensor collected data, the chip microcontroller core of the 8051 core and a certain amount of memory space, so adding a little more peripheral circuit can functionality without the need coupled with the microcontroller. Coordinate data receiver (node) receives the data processing and uploaded to the management center (PC) for analysis to adjust the link parameters to control smart appliances in the home, this can be achieved fast convenient, real-time, home environment monitoring function.Keywords：ZigBee，Wireless sensor networks, smart home, environmental moni目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 概述 (1)1.2 环境监测系统国内外发展现状 (1)1.2.1有线环境监测系统特点 (1)1.2.2无线环境监测系统的特点 (2)1.3 本文研究的意义 (2)1.4本文的研究内容 (3)第2章ZigBee技术的概述 (4)2.1 ZigBee技术的概念 (4)2.2 ZigBee技术的特点 (5)2.3 ZigBee网络设备组成和网络结构 (6)2.4 ZigBee的协议分析 (7)2.4.1 网络层（NWK） (7)2.4.2 应用层（APP） (8)2.5 本章小结 (10)第3章系统的总体设计 (11)3.1 系统结构 (11)3.2 系统功能定义 (12)3.3 系统监测参数介绍 (12)3.3.1 温度 (12)3.3.2 湿度 (12)3.3.3一氧化碳气体 (13)3.3.4 亮度 (13)3.4 系统设计要求 (13)3.4.1硬件要求 (13)3.4.2软件要求 (14)3.5本章小结 (14)第4章系统的硬件设计 (16)4.1 ZigBee硬件选型 (16)4.2 节点硬件设计 (18)4.2.1协调器节点设计 (18)4,2,2终端节点设计 (19)4.3传感器的介绍 (20)4.3.1. 温度传感器（DS18B20） (20)4.3.2. 光强度传感器（BH1750FIV） (21)4.4 本章小结 (21)第5章标题 (22)第6章标题 (23)结论 (24)参考文献 (25)附录1 (26)附录2 (27)致谢 (28)第1章绪论1.1 概述随着计算机软硬件技术、网络技术和工业综合自动化系统整合水平的不断发展，对监控数据传输的实时性、数据接口的开放性以及数据链接的安全性的要求越来越高，有线控制网络的局限性也越来越突出，无线的优势也越来越明显。
基于Zigbee的无线远程监测系统
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系统总体设计任务
系统构成
主控模块 数据采集模块 无线传输模块 声光提示模块 时间显示模块 无线提示模块 电源模块
主控模块
• 选用 Samsung 公司的 S3C2410 ARM9 微处理器芯 片。主要考虑到该芯片有较多的通用I/O口，对 于视频图像数据采集、以太网数据收发、报警探 测、GPRS数据收发、SD卡操作等处理能力足够 高，可满足系统的需要，且使用普遍，价格相对 较低，开发工具和技术支持都比较方便。
模 块
震动传感器
1
返回
系统功能
• 在厨房、卧室、房门部位放置温度、烟雾、 红外、震动等传感器，通过无线收发模块 zigbee，实时的向主控模块发送状态信息 • 主控模块经判断并回发相应的动作信息 • 无异常状况时，液晶显示屏可以实时的显示 时间日期和室内温度，并且显示的时间日期、 房门密码和温度阈值等可以根据主人要求通 过键盘修改
系统总体设计任务
系统设计框图
数据采集模块 声光提示模块 时间显示模块 无线提示模块
主控模块
无线传输模块
电源模块
硬件设计框图
液晶
S3C2410 GSM模块 喇叭 LED 从 震动传感器 烟雾传感器
Zigbee
4*4键盘
模 块
2
主
喇叭
Zigbee
红外传感器
喇叭
从 Zigbee
温度传感器
模 块
LED
LED
• • 设计 系统功能 总结
选题意义
传统的监控系统大都基于有线通信，系统成本高， 设计周期长，且发生故障时不易检测，维护不方 便，较难适应当前的发展形势。伴随着无线通信 技术的飞速发展，将无线通信技术应用在安全监 测领域已经成为必然的发展趋势。
基于Zigbee的无线环境监测系统设计
基于Zigbee的无线环境监测系统设计齐齐哈尔大学毕业设计（论文）题目基于Zigbee的无线环境监测系统设计学院通信与电子工程学院专业班级物联网112班学生姓名王海超指导教师惠鹏飞成绩2015年6 月15 日摘要随着各种现代化信息技术的迅猛发展和进步，以及人们生活水平的提高，人们越来越对自己所处的环境有了更高的要求。
人们都想要自己的生活环境健康、舒适。
近些年，特别是人类在信息技术上的快速发展，使得各种有线无线通信技术有了前所未有的突破，未来，随着各种无线技术的成熟和成本应用的下降，有线将慢慢离开技术舞台的中央。
因此，本文为此而专门设计了基于Zigbee的无线环境监测系统。
为了以较小的成本，较高的安全性和可靠性，并且能够实时准确地监控家庭环境的参数，供PC决策以确保人们的居住环境的健康性，最大程度地减少人们因长时间在受污染的家居环境中而生病，本文利用ZigBee技术而开发设计出了这一智能家居中的子系统——环境监测系统。
其最大的优点在两个方面，一是无线，这样可以使地方占用小，方便安装，不会给家居环境增加视觉干扰；二是功耗低，其使用两节干电池即可工作半年以上。
本论文以ZigBee无线传感网络技术为核心，与各种传感器技术相结合，设计出一套方便实用的家居环境监测系统，为家居中的管理中心（PC）提供准确无误的决策参数，是智能家居系统中不可缺少的子系统之一。
其中终端传感器节点可以选择温度、湿度、亮度、一氧化碳等传感器，并且可以根据需求增加或减少终端。
故本文无线网络终端模块选用的是CC2430芯片为平台，以实现信息数据的接收与发送，此芯片内置8051内核的单片机内核，并有一定的内存空间，故只要加上些少许外围电路就可以实现功能，无需再加单片机。
在数据接收端（即协调器节点）收到的数据处理并上传到PC以供其分析控制家居中智能电器调节各项环节参数，以此可以实现快速、实时并且方便的家居环境信息的监测功能。
关键词：ZigBee，无线传感器网络，环境监测，智能家居AbstractWith the rapid development and progress of a variety of modern IT, and human’s Standards of living improve, more and more people demand to live in a healthy and comfortable environment. In recent years, especially human beings in the rapid development of information technology, making a variety of wired and wireless communications technology has been an unprecedented breakthrough. With a variety of wireless technologies mature and costs decline, the cable will slowly leave technology center. As a result, the wireless smart home system came into being, while the wireless home environment monitoring system discussed in this article is one of the subsystems.In order to have less cost, higher security and reliability, and ablity to monitor the home environment in real tme,to minimize people sick, this paper use the Zigbee wireless sensor network trchnolgy development and design Environment Monitoring System in this smart home. It has two biggest advantages. First, the wireless can make the place occupied by small, easy to install, will not increase the visual interference to the home environment; Second, low power consumption: it can be used with more than six months by two dry batteriesIn this thesis, a ZigBee-based wireless sensor network technology for the core and the combination with a variety of sensor technology, designed a set of excellent home environment monitoring system for smart home management center to provide accurate decision-making parameters, smart home an integral subsystem of the system. Terminal sensor nodes can select the temperature, humidity, brightness, and carbon monoxide sensors, and can increase or decrease according to demand terminal. Due to the CC2480 chip does not have built-in microprocessor core, and few user use it as a ZigBee module. So terminal module of the wireless network choice of TI's CC2430 chip as a platform to receive and send sensor collected data, the chip microcontroller core of the 8051 core and a certain amount of memory space, so adding a little more peripheral circuit can functionality without the need coupled with the microcontroller. Coordinate data receiver (node) receives the data processing and uploaded to the management center (PC) for analysis to adjust the link parameters to control smart appliancesin the home, this can be achieved fast convenient, real-time, home environment monitoring function.Keywords：ZigBee，Wireless sensor networks, smart home, environmental moni目录摘要 (I)Abstract........................................................................................................................................................ I I 第1章绪论.. (1)1.1 概述 (1)1.2 环境监测系统国内外发展现状 (1)1.2.1有线环境监测系统特点 (1)1.2.2无线环境监测系统的特点 (2)1.3 本文研究的意义 (2)1.4本文的研究内容 (3)第2章ZigBee技术的概述 (4)2.1 ZigBee技术的概念 (4)2.2 ZigBee技术的特点 (5)2.3 ZigBee网络设备组成和网络结构 (6)2.4 ZigBee的协议分析 (7)2.4.1 网络层（NWK） (7)2.4.2 应用层（APP） (8)2.5 本章小结 (10)第3章系统的总体设计 (11)3.1 系统结构 (11)3.2 系统功能定义 (12)3.3 系统监测参数介绍 (12)3.3.1 温度 (12)3.3.2 湿度 (12)3.3.3一氧化碳气体 (13)3.3.4 亮度 (13)3.4 系统设计要求 (13)3.4.1硬件要求 (13)3.4.2软件要求 (14)3.5本章小结 (14)第4章系统的硬件设计 (16)齐齐哈尔大学毕业设计(论文)4.1 ZigBee硬件选型 (16)4.2 节点硬件设计 (18)4.2.1协调器节点设计 (18)4,2,2终端节点设计 (19)4.3传感器的介绍 (20)4.3.1. 温度传感器（DS18B20） (20)4.3.2. 光强度传感器（BH1750FIV） (21)4.4 本章小结 (21)第5章标题 (23)第6章标题 (24)结论 (25)参考文献 (26)附录1 (27)附录2 (28)致谢 (29)第1章绪论1.1 概述随着计算机软硬件技术、网络技术和工业综合自动化系统整合水平的不断发展，对监控数据传输的实时性、数据接口的开放性以及数据链接的安全性的要求越来越高，有线控制网络的局限性也越来越突出，无线的优势也越来越明显。
基于 ZigBee 技术的农田监测系统设计
基于 ZigBee 技术的农田监测系统设计李贯峰;陈冬梅【摘要】Wireless Sensor Networks ( WSN) technology is becoming increasingly mature nowadays , which will promote the development of smart agriculture and precision agriculture .In order to acquire the field , large-scale and real-time farmland information , an information monitoring system based on ZigBee technology is proposed , including the design of hardware platform and the development of system software .The hardware platform uses ATmega128A MCU and CC1101 chip as the core components ,which is constituted by data process unit ,radio module , sensor control matrix , data storage flash , power supply unit , analog interfaces and extended digital interfaces .The software development for sensor node and sink node is based on development platform with TinyOS using nesC language .Sensor node design mainly focuses on the sensor driver , and serial communication programming on sink node .According to the node ’ s different work modes ,energy-saving algorithm is implemented for low-power node .The system is stable , reliable and satisfied with the design require-ment.%当前无线传感器网络技术逐渐成熟，促进了智能农业和精准农业的发展。
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基于ZigBee的无线粮情监测系统节点设计目录1绪论………………………………………………………………………………………….1.1设计目的与背景……………………………………………………………….1.2通信技术选择……………………………………………………………………2 Zigbee技术2.1Zigbee技术简介2.2Zigbee无线传感器网络2.3Zigbee技术国内外研究现状2.4 Zigbee协议栈2.5 ZigBee 网络拓扑结构2.4 CC2430无线单片机3 Zigbee监测无线粮情监测系统的硬件设计2.1 粮情监测的总体设计2.2协调器节点的硬件设计2.3 粮情监测传感器节点的设计2.3.1 SHT75传感器介绍4 Zigbee无线传感器网络粮情监测系统的软件设计4.1 软件开发环境4.2 Zigbee无线传感器网络粮情监测系统的软件设计流程4.2.1 协调器软件设计流程4.2.2 终端节点软件设计流程4.3 组网的软件设计4.3.1 建立一个网络4.3.2 终端节点加入网络5 论文总结6 参考文献基于ZigBee的无线粮情监测系统节点设计姓名：李春林专业：电子信息科学与技术指导教师：顾洪军摘要：粮食是在没有经过任何加工和包装的情况下直接储藏在粮库内，仓库空间里的温度、湿度及空气等因素对粮食的品质影响非常大，可能出现粮食发芽或霉变等现象。
因此在粮库中建立完善的粮情监测网络非常必要，粮仓管理人员可以及时掌握粮库内各种影响因子的浓度，以及粮食的质量情况。
在大范围的监测中，无线传感器网络有着独特的优势。
相对于传统的有线通信来说，无线传感器网络可以有效节约成本，并且不会影响耕作。
且通过大范围内的众多节点，可以协作地采集目标区域内的对象信息，并可通过无线方式发送给观察者。
在低数据传输率、低功耗领域，ZigBee 技术有着无可比拟的优势。
关键词：粮情检测；ZigBee；低功耗；无线网络Design of wireless grain monitoring system node based on ZigBeeName：Li ChunlinMajor：Electronic information science and technologyTutor：Gu HongjunAbstract:The food is in without any processing and packing case directly stored in the warehouse, the warehouse space in the temperature, humidity and air and other factors on the quality of food is very large, a possible grain germination or mildewing. Therefore in the grain depot set up grain sound monitoring network is very necessary, granary management personnel can grasp the concentration of grain depot in the various factors, and the quality of the food situation. In the monitoring of a huge area, wireless sensor network has a unique advantage. Compared with traditional wire communication, wireless sensor network can effectively save the cost, and will not affect the cultivation. And through many nodes in large range, can cooperate to collecting information objects within the target region, and can be wirelessly transmitted to the observer. In the low data rate, low power consumption, the ZigBee technology has the advantages of There is nothing comparable to this.Keywords:Grain inspection;ZigBee;Low power consumption；Wireless network1 绪论1.1设计目的与背景中国是人口与农业大国，粮食库存关乎国家之根本，无论在日常生活中还是在自然灾害等危机时刻，粮食库存都是国家最有力的调控手段，能够起到应对急救和战略储备的作用，所以粮食储藏工作与人类的生存和社会的稳定密切相关。
粮食是在没有经过任何加工和包装的情况下直接储藏在粮库内，仓库空间里的温度、湿度及空气等因素对粮食的品质影响非常大，可能出现粮食发芽或霉变等现象。
因此在粮库中建立完善的粮情监测网络非常必要，粮仓管理人员可以及时掌握粮库内各种影响因子的浓度，以及粮食的质量情况。
根据监测分析的数据信息采取通风和防霉相应的应对措施，以保证粮食在粮库里高质量和高品质的储藏。
对储量品质的监控是粮情监测内容的重要组成部分，粮情测控系统作为现代储粮的重要技术之—，其发展趋势应该是：传感器的集成化、数字化和智能化；粮情测控产品的系列化和标准化；数据检测全面化；数据传输的载波化和无线化；数据分析的智能化；粮情控制的自动化以及操作使用简便化。
实际上，与传统的仓内布线式监测系统相比较，采用无线监测网络取代有线式部署方式在成本的投资上相差无几，但是在推广使用过程中，无线粮情监测网络会带来更好地社会效益，粮库管理工作人员不必每日时刻待在粮库内检查粮库内的情况，减轻了他们的工作强度。
而且像粮库这样的工作场所和环境，仓库的空间面积比较宽广且堆满了粮食，不容易布线和部署网络，这种情况下采用有线监测系统，不仅传感器的安装使用会有很多麻烦，监测节点的个数受到限制，而且达不到理想的监测效果。
无线粮情监测系统省去了大量的布线工作和维护费用、监测节点的个数也不再受限制，并且使得粮仓内终端节点监测网络的部署看起来会更加整洁、清晰和一目了然。
无线粮情监测系统对数据采集与传输的过程要求非常高，既要考虑到数据传输的的可靠性、安全性、灵敏性和实时性，又要考虑到成本和易使用性。
即使是在非常凌乱嘈杂的环境条件下，也要能够保证将采集到的数据不间断的向上传输和正常工作。
因此要选择一种比较合适的无线标准技术来满足这些特殊需求。
1.2通信技术选择随着高新技术快速的发展与更新换代，越来越多的无线技术出现在人们的眼前，目前比较流行的主要有以下几种，分别简单介绍如下：1、蓝牙技术诞生于二十世纪九十年代，是一种用于手机之间及其附件通信的无线接口，具有低成本、低功耗和短距离等特点。
蓝牙技术只能使用全球通用的 2.4GHz 频段，传输速率为1Mbps，传输距离为10m。
但蓝牙技术也一直因为其信息安全不能保证、易受干扰、传输距离短、价格昂贵等问题不能受到广泛应用。
2、Wireless Fidelity，简称WiFi，正式名称是IEEE802.11b，是一种短距离无线通信协议和无线高保真技，最高传输速率可达11Mb/s，最远传输距离可达100m，但是数据传输的安全性相比蓝牙更差。
3、Near Field Communication，简称NFC，是一种近距离、采用双向识别和连接的无线传输技术，使用13.56MHz 的频率范围，传输距离仅有20cm，但与蓝牙技术不同的是双方通信时不再需要专门的加密设备。
4、Ultra Wideband，简称UWB，是一种无线载波超宽带通信技术，可以在非常宽的带宽上传输信号，采用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，工作在 3.1～10.6GHz 频段范围，占用500MHz 或更多的带宽，具有低功耗、低复杂度、高速率等特点，通常传输速率可高达100 Mb/s 以上。
5、ZigBee 是一直种新兴的短剧离、低速率无线网络技术，它是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术方案。
它之前被称作HomeRF Lite或FireFly无线技术，主要用于近距离无线连接。
它有自己的无线标准，在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。
这些传感器只需要很少的能量，以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器，所以它们的通信效率非常高。
最后这些数据可以进入计算机，用于分析或者被另外一种无线技术如WiMax收集。
Zigbee有三个不同的频段，2.4 GHz （全球）、915MHz（美国）、868MHz（欧洲）。
其也是一种短距离通信技术，具有低速率、低功耗、抗干扰能力强、安全性高、可靠性高及高度扩充性等特点；传输速率一般是是250kb/s，传输距离受输出功率和信道环境的影响，一般为30m 左右；另外，它的高扩充性最多可容纳254 个终端节点加入网络节点，这些特点使得ZigBee 广泛应用于传感器网络、智能家居以及工业与农业监控等对传输速率要求不是很高的领域。
通过对比以上几种无线通信技术各种性能及参数，如下表1-1。
不难看出Zigbee 技术对于无线粮情监测系统要求的短距离、低速率和低能耗的要求具有很高的适用性。
表 1-1 几种无线通信技术性能与参数的对比Table 1-1 Comparison of technical properties and parameters of several wireless communicationZigBee 技术的特点符合本课题的研究需要，在众多无线技术中脱颖而出。
具体优点和特点描述如下：（1）省电、低功耗。
安臵在粮仓内的终端子节点采集模块因环境要求可能不方便频繁进出更换电池，而ZigBee 装臵仅两节 5 号电池可以工作 1 年左右的时间。
（2）可靠性高。
媒体接入控制层采用的基于载波检测碰撞避免的分布式接入机制，也称talk-when-ready 碰撞避免机制，很大程度上避免了数据传送时的竞争和冲突。
节点模块之间具有网络自组功能，所有的模块上电就会自动组网，即使网络内的某个模块掉电，网络的自我修复功能仍然可以继续网络内的传输工作，终端节点采集到的数据在整个网络中以路由的方式进行传送，自行计算路由选择最佳路径以保证信息传输的可靠性；（3）时延比较短。