基于ZigBee技术的生态环境监测系统研究与实现-开题报告
基于zigbee的无线环境监测系统.
一、课题介绍
本课题是以zigbee无线发射为核心技术的环境监测系统， 可以用来测量当前环境不同地点的实时温度，湿度，光 照强度和一氧化碳浓度。
温湿度，光照，一氧化碳等是最主要的环境参数，人们 的生活与其息息相关，在农业生产中也离不开这些环境 信息，在智能家居领域中也离不开这些环境信息的监测， 因此研究温湿度，光照，一氧化碳等数据的监测方法和 装置具有重要的意义。
二、总体方案设计
该系统主要由以下功能模块构成：协调器模块；传感 器节点模块；上位机显示界面等。
主要的系统电路有：电源电路、温湿度传感器电路、 光照传感器电路、一氧化碳传感器电路、显示电路、 报警电路、键盘设置阀值控制电路
二、总体方案设计-控制系统框图
三、系统组成
整个系统硬件由三大部分组成：以CC2530为核心的协 调器模块；以温湿度传感器、光照传感器、一氧化碳 传感器做组成的环境信息数据采集模块；以VB8.6编 译的上位机显示界面；以1602液晶显示器蜂鸣器为主 的显示报警模块；
物联网112班 zigbee的无线环境监测系统设计 指导老师：惠鹏飞 答辩人：王海超 专业：物联网工程 设计组成：硬件组合，上位机界面，系统测试，软件
测试，需求分析，文献综述，开题报告， 外文翻译，电路原理图
内容提要
1、课题介绍 2、总体方案介绍 3、系统组成 4、硬件调试
四、硬件调试-上位机界面显示
四、硬件调试-实物图
四、硬件调试-液晶屏显示
不足之处
本系统的光照和一氧化碳检测部分只是通 过模拟形式显示环境的变化。暂时没有实现 数字显示。
三、系统组成-各部分功能
➢ 1、温湿度检测传感部分：DHT11温湿度传感器 ➢ 2、光照检测传感部分：BH1750FVI光照传感器 ➢ 3、一氧化碳检测传感部分：CM-7一氧化碳传感器 ➢ 4、上位机显示界面部分：VB8.6 ➢ 5、蜂蜜器电路：PNP型晶体管S8550 ➢ 6、显示部分：LCD12864液晶显示器 ➢ 7、电源部分：3节1.5V干电池
基于ZigBee技术的无线传感器网络环境监控系统的开题报告
基于ZigBee技术的无线传感器网络环境监控系统的开题报告一、选题背景随着工业化和城市化进程的不断加快，环境问题也越来越受到人们的关注。
环境监测是通过感知环境中的物理、化学和生物量，对环境状态、变化趋势等进行分析、评估和控制的一项技术。
传统的环境监测方法主要采用人工监测和定点检测，不仅费时费力，而且效率低下、数据不准确、不能及时反馈和整合、不能远程监测等问题，因此需要利用现代科技手段来解决这些问题。
随着无线传感器网络技术的发展，无线传感器网络被广泛应用于环境监测系统中。
传感器节点可以通过无线信号进行信息传输，不需要现场维护，降低了人力和物力成本，可以实现自主组网，扩展性强、能够实现分布式监测等优势。
ZigBee技术是一种低功耗、低速率、短距离通信技术，因其低耗能、低成本、可靠性高等特点，被广泛应用在无线传感器网络中。
基于ZigBee技术的无线传感器网络可以实现间断型低功耗通信，无线节点自组网能力强，能快速、灵活地部署和运维无线传感器网络，可以用于环境监测等领域。
因此，本文将研究基于ZigBee技术的无线传感器网络环境监控系统。
二、研究意义1. 保护环境：通过对环境的实时监测，及时掌握环境变化情况，可以采取有效的措施保护环境。
2. 提高效率：传统的环境监测方式需要人工巡检，效率低下。
而无线传感器网络的环境监测系统可以实时监测并反馈数据，提高效率。
3. 降低成本：无线传感器网络系统的安装和维护成本远远低于传统环境监测设备，可以降低环境监测领域的成本。
4. 促进智能城市建设：无线传感器网络环境监测系统与云计算、大数据等技术结合，可以实现更智能、更高效的城市化建设。
三、研究内容和方法1. 系统功能要求分析：对无线传感器网络环境监控系统的功能要求进行分析，包括实时监测、数据处理、告警预警等方面。
2. 系统架构设计：包括无线传感器节点的选择、无线通信模块的选取、网关的设计等。
3. 系统实现及测试：包括软硬件设计及建立实验平台、联网测试等环节。
基于ZigBee的群组定位与环境监测设计的开题报告
基于ZigBee的群组定位与环境监测设计的开题报告一、选题的背景与意义室内定位和环境监测在现代人们的生活中扮演着越来越重要的角色，可以为人们提供舒适、健康和安全的生活环境。
而基于ZigBee的群组定位与环境监测系统可以有效地解决室内定位和环境监测的问题。
ZigBee是一种低功耗、短距离无线通信技术，广泛应用于各种智能家居、智能建筑、智能城市等领域。
基于ZigBee的群组定位与环境监测系统可以通过部署多个ZigBee节点实现对室内位置的定位和环境参数的监测。
此外，该系统还可以通过数据分析和处理，为用户提供更加精确、个性化的环境服务。
二、研究内容和方法本文旨在设计一种基于ZigBee的群组定位与环境监测系统，实现对室内位置的定位和环境参数的监测。
具体研究内容包括：1、系统结构设计：设计ZigBee节点的布局和连接方式，确定数据传输协议、算法及电路。
2、节点定位算法设计：通过ZigBee节点的时序差异和信号强度差异实现室内位置的定位。
3、环境数据采集和处理：设计传感器节点对环境参数进行实时采集，并对数据进行分类、分析和处理。
4、群组通信协议设计：通过ZigBee的群组通信协议，将数据传输到数据中心。
5、数据展示和分析：通过数据可视化和数据分析，为用户提供更加精确、个性化的环境服务。
本文将采用实验和仿真相结合的方法，通过实验验证设计的可行性，仿真验证系统的性能和稳定性。
三、预期成果1、设计并实现一种基于ZigBee的群组定位与环境监测系统。
2、设计并实现节点定位算法，实现室内位置的定位。
3、设计并实现环境数据采集和处理功能，对环境参数进行实时监测和分析。
4、设计并实现群组通信协议，实现数据的传输和接收。
5、通过数据可视化和数据分析，为用户提供更加精确、个性化的环境服务。
四、存在的问题及解决方案1、节点定位算法的可行性：针对节点定位算法的不足之处，可以通过增加节点数、改进算法和优化节点布局等方式进行改进，以提高定位精度和稳定性。
基于ZigBee技术的无线环境监测系统研究
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王 宝英 付 渊 夏 禹 （ １ 重 庆 电子 工程职 业 学 院 ， 重庆 ４ ０ １ ３ ３ １ ； ２ 重庆 水 泵厂有 限责任 公 司 ， 重庆 ４ ０ ０ ０ ３ ３ ）
摘 要 出 了一 种 基 于 Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ协 议 的 用 于环 境 监 测 的 无 线 传 感 器 网 络 方 案 。 使 用
点 ，这 些 传 感 器 节 点 通 过 无 线 通 信 方 式 形 成 的 一个 自组 织 的 网 络 系 统 。节 点 之 间 相 互 协 作 ， 检测 、 数 据 采 集 转 换 和 处 理 网 络 覆 盖 区 域 内 的监 测 对 象 的信 息 ， 并发送给观察者。 系 统 的无 线 传 感 器 网络 采 用 的 是 网状 拓 扑 结 构 ， 这 种 拓 扑 结
基于zigbee车间环境监测系统开题报告
课题介绍
• 将要设计的车间环境监测系统是基于 IEEE802.15.4 2.4GHz免费频段的国际先进 ZigBee无线网络技术，能够及时、准确的 将工业环境的动态情况反映到地面计算机 系统，使管理人员能够随时掌握车间的环 境，以便于进行更加合理的管理。当事故 发生时，系统会给出报警，并且做出相应 处理，具有一定的先进性和实用性。
• GSM WiMAX UMTS/HSDPA DCMP • 相对以上协议zigbee有低功耗，低成本的特 性。但是同时传输速率还有传输距离要相 对差一些。 • 平台 ：IAR 协议栈：zstack • 芯片选用2530. 下图为USB电源电路
课题内容
※硬件部分：包括硬件的选用，传感器和zigbee模 块、PC的连接 下图为实验硬件图示。
每个节点都由MCU微处理器，以及射频芯片组成。 PC和固定节点之间使用232口连接。有可能由 USB供电。移动节点由3节5号电池供电。
课题内容
• ※软件部分：制作一款软件使其适用于环境 监测系统，包括数据的采集、比对，以及 之后的显示和控制操作。
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相关文献： 瞿雷.一种新的无线网络通信技术Zigbee 单片机与嵌入式系统应用 王晟.无线传感网络节点定位与覆盖控制理论及技术研究[D].武汉理工大学， 2006 曹育红.矿井无线通信的频率选择.工矿自动化，2005,(4):23-25 Reinhardt，Tony，Environment GIS: The world in a computer. Journal of Environmental Science Technology，1996 BurrouphPA. Principles or Geographic In for mation Systems for Land Resources Assessment，Clavendon Press，Oxford，1990 Datasheet of C8051F340/1/2/3/4/5/6/7，Silicon Laboratories [Z] 王秀梅，刘乃安.2.4GHz射频芯片CC2420实现ZigBee无线通信设计 瞿雷，刘盛德，胡咸斌.ZigBee技术及应用[M].北京：北京航空航天大学出 版社，2007:45-48 史波，田凯.通用串行总线USB技术概述[J].信息技术，2001，（04）：3536 马钢.ZigBee的井下人员跟踪定位系统的设计[D].大连：大连理工大学， 2008 夏恒星.基于无线传感器网络的矿井安全监测系统的研究[D].南京：南京航 空航天大学，2007 王志中，董爱华.ZigBee技术及其在井下人员定位系统中的应用[J].煤矿安 全，2008,(5)：
ZigBee技术在农业自动化监控系统中的研究与应用的开题报告
ZigBee技术在农业自动化监控系统中的研究与应用的开题报告一、研究背景随着农业现代化的发展，农业自动化监控系统被广泛应用于种植、养殖、温室、灌溉等领域。
目前，智能化、自动化的农业监测系统方案越来越受到农民和农业从业者的青睐。
但是，传统的农业自动化监测系统存在许多问题，例如：工作范围限制、维护成本高昂、数据传输效率低下等等。
为解决这些问题，无线传感器网络技术应运而生，并被用于农业自动化监测系统中。
ZigBee技术是无线传感器网络中常用的技术之一，由于其低功耗、低成本、长距离传输、网络稳定等优势，被广泛应用于农业自动化监测系统中。
二、研究意义本文将探讨ZigBee技术在农业自动化监测系统中的应用，旨在探索一种高效、低成本、易维护的农业自动化监测系统解决方案。
具体研究内容包括：1. 分析农业自动化监测系统的需求和现有解决方法的不足之处；2. 了解无线传感器网络、ZigBee技术的特点和优势；3. 研究ZigBee技术在农业自动化监测系统中的应用，重点探讨其在农业环境监测、作物生长监测、温室自动化等方面的应用；4. 设计并实现一个基于ZigBee技术的农业自动化监测系统，并对比其与传统系统的优劣。
通过本文的研究，将有助于农业自动化监测系统的性能提升，实现农业现代化的目标。
三、研究方法本文使用文献研究法、实验研究法和IT工程本身的启发式方法相结合，具体步骤如下：1. 文献研究法：通过收集和分析相关文献和资料，了解农业自动化监测系统的需求、现有解决方案，以及ZigBee技术在农业自动化监测系统中的应用状况和存在的问题等。
2. 实验研究法：在实验室搭建ZigBee无线传感器网络平台，进行农业环境、作物生长、温室等场景的模拟实验，分析ZigBee技术在农业自动化监测系统中的性能、效率和稳定性等问题。
3. IT工程本身的启发式方法：通过工程实现中不断尝试、优化，以及与其他技术相结合，提高农业自动化监测系统的性能和效率。
基于ZigBee技术的生态环境监测系统研究与实现-开题报告
2. 实验仪器设备准备情况
操作系统：Windows7
开发平台：IAR Embedded Workbench for TI MSP430
指导教师意见：
指导教师签名：年月日
毕业论文（设计）工作领导小组意见：
组长签名：年月日
主要创新点
1.增加或减少监测终端不受限制使得系统灵活性较大。
2.对环境进行监测的同时，还可对指定区域进行信息查询。
3.系统实现监测对象信息的采集、量化、处理融合、传输、显示以及分析一体化。
总体安排和计划进度（包括阶段性工作内容及完成时间）
主要包括以下安排：
2014年10月20日：完成毕业设计选题；
2014年10月21日至11月12日：查阅搜集分析材料并完成毕业设计开题报告；
2014年11月13日至2015年3月16日：完成系统开发以及毕业论文初稿；
2015年3月17日至4月10日：完善系统，提交毕业论文定稿和答辩相关资料；
2015年4月11日至4月27日：答辩。
准备情况（查阅文献资料及调研情况、实验仪器设备准备情况等）
1. 主要文献资料
[1]罗瀚.基于ZigBee技术的温室无线传感器网络环境监测系统研究[D].吉林大学.2013
2.选题意义
环境监测采用ZigBee技术改变了当前环境监测落后的现状，解决了环境监测中遇到的一些问题，与传统的环境监测技术相比，ZigBee在环境检测中有以下几个比较明显的特点：（1）可以通过中间节点传输现场采集的数据，能耗和成本不增加的前提下，可以提高提高系统的性能；（2）廉价和快速部署网络，网络的自组织行为他们提供了可能；（3）网络的鲁棒性，抗破坏能力满足特定的应用需求；（4）在实时性和安全性上也存在一定的优势。在环境监测中ZigBee的应用有着非常美好的发展前景及研究价值。
基于ZigBee的无线远程监测技术研究的开题报告
基于ZigBee的无线远程监测技术研究的开题报告一、选题背景与意义随着物联网技术的迅速发展和应用，人们对于远程实时监测的需求越来越高，尤其在工业、农业、能源等领域，对设备状态和环境参数进行精确监测和控制至关重要。
而在远程监测系统中，传感器网络是重要的组成部分，它通过传感器收集环境数据，并通过无线网络将数据传输到远程服务器进行处理和分析。
ZigBee作为一种短距离、低功耗、低速率无线通信技术，在传感器网络中应用广泛，它具有简单易用、低成本、低功耗等优点。
因此，以ZigBee为基础的无线远程监测技术的研究具有重要的现实意义和应用前景。
二、研究内容和技术路线本文的主要研究内容是基于ZigBee的无线远程监测技术，并以环境监测为研究对象。
研究重点包括以下三方面：1、ZigBee传感器节点的设计与实现。
该部分主要包括传感器节点硬件设计、节点程序设计、通信协议设计等，实现ZigBee传感器节点能够从环境中获取数据，并通过ZigBee网络将数据传输到协调器节点。
2、无线传输协议的设计与实现。
该部分主要包括研究ZigBee通信协议、网络组网协议等，保证数据的高效传输和安全性。
3、远程监测系统的设计与实现。
该部分主要包括远程服务器和用户终端的程序设计与实现，实现数据的处理、储存、显示等功能。
技术路线如下：1、研究当前无线传感器网络技术的发展现状和应用领域，明确本文的技术研究目标。
2、对于ZigBee传感器节点的硬件设计，包括数据采集、信号处理、控制等方面的研究和实现；对于传感器节点的程序设计，包括嵌入式软件设计、通信协议设计等方面的研究和实现。
3、研究ZigBee通信协议，设计无线传输协议，保证数据的高效传输和安全性。
4、设计远程监测系统，包括远程服务器和用户终端程序的研究和实现，完成数据的处理和展示功能。
5、进行系统的测试和验证，包括硬件测试、系统测试和性能测试等，优化系统性能和功能。
三、研究预期结果和创新点本文研究预期结果是基于ZigBee的无线远程监测技术系统的设计与实现，重点在于解决传感器网络中数据传输和处理的问题，为实现实时监测提供技术支持。
基于ZigBee技术的监控系统设计的开题报告
基于ZigBee技术的监控系统设计的开题报告一、选题背景目前随着社会的发展，人们对居住、工作和生活环境的要求越来越高，以致于对于室内空气质量、温度、湿度、光照等环境参数的监控变得愈发重要。
而基于 ZigBee 技术的监控系统可以通过低功耗、低数据传输速率等特点来满足室内环境监控的需求，具有广泛的应用前景。
二、研究内容本课题将基于 ZigBee 技术设计一种室内环境监控系统，实现以下功能：1.监测室内温度、湿度、氧气含量、PM2.5、CO2、光照等环境参数；2.通过 ZigBee 网络将所监测的环境参数传输到中央控制器；3.中央控制器将接收的数据进行处理和分析，反馈给用户。
如果环境参数超出规定的范围，监控系统将发出警报。
三、研究意义本课题设计的 ZigBee 监控系统可以有效地监控室内环境参数，对于实现智能家居、智能办公室等应用场景具有十分重要的意义。
通过实现智能环境监控，可以有效提升室内环境的质量，降低室内环境对健康造成的潜在危害，并且可以有效地降低能源的浪费，减少环境压力。
四、研究方法1.确定监控系统所需的环境参数、监测范围和精度要求；2.选用 ZigBee 技术实现环境参数的采集与传输，选用传感器和模块进行硬件的设计和实现；3.设计中央控制器，实现数据处理、存储和报警功能，实现用户界面设计与开发；4.进行实验测试，验证所设计的监控系统在硬件和软件方面的可行性和可靠性。
五、预期成果1.基于 ZigBee 技术实现的环境参数采集与传输系统；2.中央控制器的硬件和软件设计与开发，包括数据处理、存储和报警功能的实现；3.用户界面设计与开发；4.监控系统的测试报告和使用手册。
六、研究计划1.前期准备（1个月）：明确研究目标和研究内容，并开展相关背景调查和采购工作；2.系统设计（2个月）：包括硬件和软件系统设计，及用户界面的设计和开发；3.系统实现（3个月）：包括硬件和软件系统的实现与测试，及用户界面的调试；4.系统测试（1个月）：进行系统测试和性能评估；5.论文写作（1个月）：包括论文的撰写、修改和打印。
ZigBee技术在鸡舍环境监测中的应用研究的开题报告
ZigBee技术在鸡舍环境监测中的应用研究的开题报告1. 研究背景近年来，随着人们对食品安全和质量的关注加强，农业养殖业也面临着越来越高的要求。
鸡舍环境是影响鸡的健康和生产性能的重要因素之一，因此对鸡舍环境的监测和控制非常重要。
传统的鸡舍环境监测方法需要工作人员不间断地巡视和记录数据，不仅效率低下，而且容易出现漏报等问题。
因此，引入新的监测方法和技术是必要的。
随着无线传感器网络的发展，ZigBee技术在农业领域也逐渐被广泛应用。
ZigBee技术具有无线传输、低功耗、低成本等特点，可以实现大规模的无线传感器网络，为鸡舍环境监测提供了一种新的技术解决方案。
2. 研究内容和目标本研究旨在探讨ZigBee技术在鸡舍环境监测中的应用，并建立基于ZigBee无线传感器网络的鸡舍环境监测系统。
具体研究内容和目标如下：（1）分析鸡舍环境监测的需求和现状，确定监测指标和参数。
（2）深入研究ZigBee无线传感器网络技术，了解其特点、优缺点以及应用现状。
（3）设计并实现基于ZigBee无线传感器网络的鸡舍环境监测系统，包括无线传感器节点、数据采集与处理、数据存储和管理等。
（4）验证系统的可行性和有效性，评估其在鸡舍环境监测中的性能和效果。
3. 研究方法和步骤为实现上述研究目标，本研究采用如下方法和步骤：（1）文献综述：对鸡舍环境监测和ZigBee技术进行文献调研和综述，了解相关研究现状和进展。
（2）系统设计：根据需求和现状，设计基于ZigBee无线传感器网络的鸡舍环境监测系统，包括硬件和软件部分。
（3）实验室实现和测试：在实验室中搭建系统原型，进行实验测试和性能评估。
（4）现场实验和应用：将系统应用于实际鸡舍环境监测中，进行现场实验和应用，评估系统的可行性和有效性。
4. 预期结果本研究预期取得如下结果：（1）理解并分析鸡舍环境监测的需求和现状，确定监测指标和参数。
（2）深入研究ZigBee无线传感器网络技术，了解其特点、优缺点以及应用现状。
基于ZigBee的环境测控硬件设计开题报告
1 课题来源、目的，国内外基本研究情况1.1课题名称基于ZigBee的无线传感网络的粮仓环境测控硬件设计。
1.2课题来源及目的近年来人们对绿色储粮意识逐步加强，不断加大对粮食仓储的科技投入，但目前还是主要使用化学药剂来防治虫、霉，以确保粮食的储存安全。
但由于长期单一或不当的使用化学药剂，不但在杀虫不彻底时使害虫的抗药性不断增加，而且对粮食、环境造成污染，危害人、畜健康。
由于在一定的温度、湿度下，可以抑制虫、霉菌的生长；在一定的光照度以下，可以抑制粮食胚胎的发育，抑制粮食发芽。
故在该设计中，采取控制粮仓的温度、湿度以及光照度来储存粮食。
然而为保证粮仓的环境能稳定在一定的范围内，需要温度、湿度以及光照度控制终端和各种、各位置的传感器进行协调工作。
所以，考虑这一点，本设计中就用到了ZigBee无线通讯技术。
通过ZigBee，实现自动化控制数据传输，从而实现传感器与温控、光控等终端以及传感器与传感器之间的的协调工作，使粮仓的环境形成一定要求的平衡。
随着21世纪社会经济的迅速发展，人们对能够随时随地提供信息服务的移动计算和宽带无线通信的需求越来越迫切。
无处不在的网络终端，以人为本、个性化、智能化的移动计算，以及方便快捷的无线接入和无线互连等新概念和新产品，已逐渐融入人们的工作领域和日常生活。
如今短距离无线通信技术发展突飞猛进，其应用日新月异。
ZigBee是其中一种具有代表性的短距离无线通信标准。
ZigBee具有很广阔的应用前景。
ZigBee技术将主要嵌入在消费型电子设备、家庭和建筑物自动化设备、工业控制装置、电脑外设、医用传感器、玩具和游戏机等设备中，支持小范围的基于无线通信的控制和自动化等领域中的应用，同时还支持地理定位功能。
ZigBee具有很广阔的应用前景。
1.3国内基本研究情况尽管国内不少人已经开始关注ZigBee这门新技术，而且也有不少单位开始涉足ZigBee技术的开发工作；然而，由于ZigBee本身是一种新的系统集成技术，应用软件的开发必须同网络传输、射频技术和底层软硬件控制技术结合在一起，因而深入理解这个来自国外的新技术，再组织一个在这几个方面都有丰富经验的配套队伍，本身就不是一件容易的事情。
基于ZigBee的设施农业环境监测系统的设计与实现
基于ZigBee的设施农业环境监测系统的设计与实现杨春勇;牛磊【摘要】The existing environmental monitoring system for facility agriculture has a great deal of deficiencies such as poor data acquisition,high energy consumption,single power supply,limited network coverage and difficult information sharing.Aiming at these aspects,a ZigBee-based environmental monitoring system for facility agriculture is presented.The smart terminal is equipped with multi-parameter sensors for light,temperature,moisture,gas,pH and picture in order to get the whole information of environment and crop status.It takes advantage of the sensor TDM technology and the solar,electricity and battery queue-based smart power system to reduce energy consumption and achieve diversity of power supply.A sensor network gateway with both interfaces of 3G and Internet is designed to achieve the goal of local data collection and wide area coverage.Besides,Java,Flex and MySQL are used to construct an environmental monitoring center for facility agriculture to release information of agriculture by Internet.The comprehensive test results show that the system meets the requirements of the modern and intensive agricultural production,and may be a usful model for internet of things being applied to agricultural information filed.%针对现有设施农业环境监测仪普遍存在的采集参数少、能耗高、电源单一、网络覆盖小、信息难共享等不足,采用传感器阵列技术为智能传感终端配置了光、温、湿、气、酸、像的多参数传感器,实现了环境参数和作物生长形态的多功能综合采集;采用传感器时分复用技术和太阳能、市电、蓄电池三级队列智能电源管理,实现了低功耗和电源多样性;利用ZigBee网络与3G网络、Internet相结合,设计了具有3G和Internet接口的传感器网络网关,实现环境监测的局域采集与广域覆盖功能;采用Java、Flex和MySQL 技术构建了设施农业环境监控中心,实现了环境监测数据在互联网上的集中共享.创新点是智能电源的设计和系统的完整实现.对最终系统的测试结果表明：该系统符合现代化和集约化农业生产方式转变的发展需要,对现代物联网技术在农业信息化领域的应用具有参考价值.【期刊名称】《中南民族大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(031)001【总页数】5页(P88-92)【关键词】设施农业;环境监测;传感器网络;物联网【作者】杨春勇;牛磊【作者单位】中南民族大学电子信息工程学院,武汉430074;中南民族大学电子信息工程学院,武汉430074【正文语种】中文【中图分类】TP277精细化设施农业要求精确测量温度湿度等环境因子、及时监测生产管理各个环节，因此设施农业环境的监测实现手段是现代农业的研究热点之一[1].文献[1-4]指出，现有的农业环境监测系统大都工作在大棚、玻璃房等封闭空间，受电源限制较大，在户外如农田、牧场、林场等场合布置困难；在采集仪器的设计方面，只能监测环境状态，难以获取农作物的生长形态信息；单个仪表终端采集参数偏少，导致单位面积内终端节点重复配置；在网络覆盖方面，不能实现省级以至全国范围内的农业信息共享；在系统设计方面，采用现场总线结合采集模块，存在布线复杂、移动困难的问题，即使采用集群通信系统、GSM短消息、GPRS等移动公网结合传感器网络，投入和维护的成本仍较高，不利于大规模推广.基于ZigBee无线通信协议的传感器网络在克服上述不足方面有其独到之处，特别适合应用在环境监测领域[4,5].据此，本文设计实现了基于ZigBee无线传感器网络的设施农业环境监测系统，可以综合采集与作物生长密切相关的温度、空气湿度、光照强度、CO2浓度、土壤湿度、水环境pH值等6种环境参数，此外，还具有作物生长形态拍照功能；针对多种应用场合，设计实现了基于蓄电池、市电和太阳能FILO(First Input，Last Output)队列的智能电源；系统将ZigBee无线传感器网络与因特网、3G网络融合，可在全国范围内实施集约式的农业环境监测[6,7].1 系统工作原理系统结构如图1所示，主要由智能传感终端、协调器网关和农业环境监控中心3部分组成.将ZigBee无线传感器网络布设在设施农业生产基地，其内部包含两种设备：智能传感终端和协调器，协调器内嵌在协调器网关中.由于Mesh型网络和树形网络中节点需要保存路由信息，能耗较大，不适于无人值守情况下的长期监测，所以本文将ZigBee网络设置为星型结构[5].智能传感终端负责数据采集，是RFD设备；协调器网关负责传感器网络组建、路由维护和数据汇集，负责ZigBee协议与TCP/IP协议、ZigBee协议与3G协议之间的转换，并提供Ethernet和3G接口，是FFD设备.农业环境监控中心由SQL数据库和WEB服务器应用程序组成，用户可通过PC或智能手机的网络浏览器远程查询、下载相关设施农业生产基地的环境信息.图1 系统结构Fig.1 System structure系统硬件设计主要涉及两个部分：智能传感终端和协调器网关.2.1 智能传感终端智能传感终端的硬件结构如图2所示.本文采用多种传感器构成传感器阵列，通过多种接口与微控制器平台通信，可实现温度、空气湿度、光照强度、CO2浓度、土壤湿度、水环境pH值和现场图像信息共7种环境参数的综合采集；选用C8051F350单片机作为微控制器平台；采用美国DIGI公司的XBEE模块作为无线收发模块，与微控制器平台通过串口连接；设计优先级为太阳能、市电和可充电蓄电池的三级智能电源，其结构如图3所示，太阳能和市电可以根据不同应用场合配置接入，并为蓄电池充电.蓄电池是最后一道电源保障，因此设计了蓄电池剩余电量监测功能，以提示技术人员及时更换蓄电池.图2 智能传感终端硬件结构Fig.2 Hardware structure of smart sensor terminal图3 智能电源结构图Fig.3 Hardware structure of Intelligent power2.2 协调器网关协调器网关硬件结构如图4所示，它负责ZigBee传感器网络管理和因特网接入.主要由微控制器平台、ZigBee协调器模块、以太网模块和3G模块组成.图4 协调器网关硬件结构Fig.4 Hardware structure of coordinator gateway考虑到协调器网关数据量较大，本文选用基于ARM9TDMI内核的S3C2440作为微处理器平台，它具有内存管理单元MMU，可实现多任务管理功能；ZigBee协调器模块选用XBEE，通过串口与S3C2440相连；以太网模块选用DM9000，它集成10/100M自适应收发器，支持IEEE 802.3x全双工流量控制，通过SPI总线与S3C2440相连；3G模块选用华为公司的EC189无线上网卡，采用USB接口，下行速率3.1 Mbit/s，上行1.8Mbit/s.系统软件分布在智能传感终端、协调器网关和农业环境监控中心3个单元，其总体架构如图5所示.用户通过网络浏览器远程访问WEB服务器，发送设置、查询、下载数据指令，WEB服务器对SQL数据库进行读写操作，并可触发收发处理程序与网关协调器应用程序通信，下发指令到智能传感终端，或者接收智能传感终端上传的数据.图5 系统软件架构Fig.5 Software structure of system3.1 智能传感终端智能传感终端软件体系设计为3层结构，最底层的系统初始化程序是智能传感终端上电后最先执行的程序代码，初始化C8051F350的系统时钟、通用I/O引脚、定时器、看门狗、模数转换器以及通信接口.第2层由摄像头控制程序、数字型传感器控制程序、模拟型传感器控制程序、电池电量监测程序和TDM节能切换方案组成.TDM节能切换方案可使智能传感终端节能40%～50%，其原理为：按照传感器的功耗和不同的功能特性，将传感器阵列工作时间划分成不等的时间单元，在不同的时间单元内使能相应传感器，而其他传感器处于休眠状态，在传感器阵列工作一轮后，进入10s间歇期，然后开启下一个循环.第3层是无线数据收发程序，负责与协调器网关通信.3.2 协调器网关协调器网关软件包括驱动程序、LINUX操作系统和应用程序三部分.驱动程序是内核运行引导代码，用于初始化硬件设备、建立内存空间映射，为操作系统运行设置好环境.操作系统选用LINUX，它功能齐全，内置TCP/IP协议，有大量的开源代码可以使用.应用程序包括ZigBee收发程序、以太网收发程序和3G收发程序，用于实现协议转换.本文以ZigBee协议与TCP/IP协议转换流程为例说明应用程序的工作原理，如图6所示.转换程序采用多线程设计，包括基于ZigBee协议的串口收发线程和基于TCP/IP协议的TCP收发线程.当协调器网关收到数据时，根据状态字的变化触发相应线程，串口接收线程和TCP发送线程构成数据上行通道，TCP接收线程和串口发送线程构成指令下行通道.当串口接收线程收到数据时，数据存入缓冲区，然后调用TCP发送线程，将传感数据直接发送给农业环境监控中心，由于ZigBee传输速率较低，图片包比较大，需分包发送；TCP接收线程在接收到农业环境监控中心指令后，存入缓冲区，然后调用串口发送线程传送给智能传感终端.3.3 农业环境监控中心农业环境监控中心基于C/S模型，使用Flex+Java+ MySQL工具设计，其架构如图7所示，负责系统管理和数据存储，为用户提供数据、图片查询和下载服务，因此设置了用户管理、大棚管理、数据管理和协调器网关管理等功能.收发处理程序基于Visual C++采用面向连接的流套接字设计，农业环境监控中心作为服务端，协调器网关作为客户端.图6 ZigBee协议与TCP/IP协议转换Fig.6 Protocol conversion between ZigBee and TCP/IP图7 农业环境监控中心软件架构Fig.7 Software structure of agricultural environment monitoring center4 系统实物基于前文的设计思路，本文实现的设施农业环境监测系统智能传感终端如图8所示，将其布置在设施农业基地，所采集到的环境参数信息以无线方式通过网关发送给农业环境监控中心，以数据或图形报表的形式呈现.如图9所示的截图展现了1号大棚在一段时间内的空气温度和湿度变化态势曲线.图8 智能传感终端实物Fig.8 Smart sensor terminal图9 农业环境监控中心Fig.9 Agricultural environment monitoring center5 结束语本文研制了一种可满足无人值守情况下的设施农业环境监测系统.系统实现采集的环境参数指标包括：① 温度：-40～123.8 ℃，误差±0.4 ℃；② 空气湿度：0～100% RH，误差±3.0%RH；③ 光照强度：0.045～188,000 Lux，最大偏差15%；④ CO2浓度：0～3000×10-6，误差±60×10-6；⑤ 土壤湿度：0～100%，误差±2%；⑥ 水环境pH值：0.1～13 pH，误差<0.2 pH；⑦ 现场图像：最大分辨率可达1280×960.将系统安置在大棚中，采用智能电源供电，其能耗如表1所示，经过一个月的测试，电源供应正常，系统可以准确、实时反映大棚中环境变化，对以上环境因子进行综合采集、永久存储、网络发布，具有较为广阔的应用前景.表1 系统功耗Tab.1 System power consumption电源电压/V电流/A功耗/W太阳能(20V)200．142．8市电(9V/1000mA)90．2362．12蓄电池(5V)5．20．241．25参考文献【相关文献】[1]孙宝利, 仝乘风, 杨正礼. 农业环境监测协作共用网的构建设想[J]. 中国农业科技导报, 2007,9(6): 47-51.[2]Hwang Jeonghwan, Shin Changsun, Yoe Hyun. Study on an agricultural environment monitoring server system using wireless sensor networks [J]. Sensors, 2010,10(12): 11189-11211.[3]Park Dae-Heon,Park Jang-Woo.Wireless sensor network-based greenhouse environment monitoring and automatic control system for dew condensation prevention [J]. Sensors, 2011,11(4):3640-3651.[4]Xiao Lei, Guo Lejiang. The realization of precision agriculture monitoring system based on wireless sensor network [J]. 2010 International Conference on Computer andCommunication Technologies in Agriculture Engineering, 2010(3):89-92.[5]周宇, 景博, 张劫. 基于ZigBee无线传感器网络的嵌入式远程监测系统 [J]. 仪表技术与传感器,2008(2):47-49.[6]劳凤丹, 余礼根, 滕光辉,等. 设施农业3G+VPN远程监控系统的设计与实现 [J]. 中国农业大学学报, 2011,16(2): 155-159.[7]He Dongxian, Bai Youlu, Yang Po. Agricultural remote monitoring systems based on web-server-embeded technology and CDMA service [J]. New Zealand Journal of Agricultural Research, 2007(50): 1393-1397.[8]Liu Bing, Lu Xiushan, Chen Tao. The comprehensive service system of disaster prevention in facility agriculture based on GIS and sensor networks [J]. Proceedings of 2011 International Symposium-Geospatial Information Technology & Disaster Prevention and Reduction, 2011(5):195-199.。
基于ZigBee无线传感器网络的井下动态监测系统研究的开题报告
基于ZigBee无线传感器网络的井下动态监测系统研究的开题报告一、研究背景和意义近年来，随着油气勘探和开采的深入，越来越多的油气井愈加深入地下，这也意味着对井下环境及井下设备的监控和管理越来越重要。
而智能化采集、传输和处理井下数据的技术，是实现油气井动态监测和管理的重要手段。
因此，发展基于ZigBee无线传感器网络的井下动态监测系统是一项重要的研究课题。
ZigBee无线传感器网络是一种低成本、低功耗、低速率的无线网络技术，适用于对数据量小、数据传输稳定的场景。
其通过网状拓扑结构，可实现海量节点的实时通信和无线控制。
因此，利用ZigBee无线传感器网络技术，设计一种井下动态监测系统，既可以满足数据传输和互联的需要，又能够降低采集成本和提高监控效率，具有十分广阔的发展前景与深远的意义。
二、研究目标与挑战1. 研究目标本研究旨在探索一种基于ZigBee无线传感器网络的井下动态监测系统，借助ZigBee技术实现对井下环境和井下设备等重要参数数据的采集、传输和处理，为实现井下安全生产提供数据支撑。
2. 研究挑战（1）通信稳定性问题：井下环境恶劣、信号干扰等因素都有可能影响ZigBee信号的稳定性与可靠性，如何解决ZigBee网络在复杂的井下环境中的通信稳定性问题，是一项巨大的挑战。
（2）数据安全性与隐私：工业互联网涉及的信息量庞大，其中包括一些重要的机密性数据和财务数据等；传统的需要人工介入管理的方式不仅低效而且工作量大。
在研究井下动态监测系统的过程中，如何利用相应的加密技术，确保数据传输的安全性和隐私性，是一项比较困难的挑战。
（3）节点能耗补给问题：由于井下环境深层、工况严苛，使得耗电速度更快，且充电不便利的情况下，如何降低节点的能耗，增加实用价值，也是一个需要解决的极具挑战的问题。
三、研究内容与方法本研究将围绕基于ZigBee无线传感器网络的井下动态监测系统展开，研究内容和方法具体如下：1. 研究井下环境数据采集技术：设计基于ZigBee传感器网络的井下数据采集节点，运用嵌入式技术实现数据采集、处理和传输的功能。
采用ZigBee技术的无线环境监测装置设计毕业设计开题报告
陆军航空兵学院毕业设计（论文）开题报告飞行器系统与工程专业设计（论文）题目采用ZigBee技术的无线环境监测装置设计学员姓名王培洋学号 01812010038 起迄日期2014年2 月至2014年6 月设计地点陆军航空兵学院指导教员李卫京2014年1月10日（3）功耗低。
它的超低功耗也使得在应用中两节普通AAA干电池即可使用6个月至2年的时间，这也是ZigBee的最大的一个优势；（4）网络容量大。
每个ZigBee设备可以与另外254台节点设备相连接，而加入路由节点的ZigBee网络最多可容纳多达65000多个节点的网络；（5）数据传输速率低。
只有10kb/s～250kb/s，能满足本设计需求；（6）工作频段灵活。
使用的频段中2.4GHz全世界通用，欧洲使用868MHz，美国则使用915MHz频段，但这些均是免申请频段，可以直接使用[4]；（7）网络延迟时间短。
活动设备信道接入延时和休眠激活延时均仅为15ms，而搜索设备延时时间达到30ms。
本设计拟以TI公司MSP430超低功耗微控制器与ZigBee芯片为控制核心，传感器节点放置于需要测量的现场，实时监测目标环境内温度，光照，有害气体等工业参数，并将实测值与设定的限定值进行对比，若实测值超过设定的范围，则进行报警。
系统能对大面积的多点温度，光照以及有害气体进行监测，并进行实时分析。
MSP430系列是美国德州仪器（Texas Instruments）提供的超低功耗混合处理器产品，使用16位RISC精简指令集，主要面向于低成本，特别是超低功耗的嵌入式应用。
待机时电流消耗小于1A。
为实现对毕业设计课题有比较全面深入了解，查阅了有关ZigBee无线通信技术，MSP430系列超低功耗混合处理器等相关的书籍和文献。
主要资料为教材《ZigBee2007/PRO协议栈实验与实践》、《MSP430单片机基础与实践》、《现代电子线路》、《全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编（2007）》等。
zigbee开题报告
zigbee开题报告ZigBee开题报告一、引言无线通信技术的发展已经深刻地改变了我们的生活和工作方式。
在这个日新月异的数字化时代，人们对于更便捷、更智能的无线通信技术的需求越来越高。
ZigBee作为一种低功耗、低数据传输速率的无线通信技术，正逐渐受到人们的关注和应用。
二、ZigBee的基本原理ZigBee是一种基于IEEE 802.15.4标准的无线通信技术，其核心原理是通过组网形成一个自组织的网络，实现设备之间的无线通信。
ZigBee网络由一个协调器（Coordinator）和多个设备（Device）组成，协调器负责网络的管理和控制，设备则负责数据的传输和接收。
通过ZigBee技术，设备可以实现低功耗、低数据速率的传输，适用于物联网、智能家居等领域。
三、ZigBee的应用领域1. 物联网随着物联网的快速发展，ZigBee作为一种低功耗、低成本的无线通信技术，被广泛应用于物联网领域。
通过ZigBee技术，各种智能设备可以相互连接，实现数据的传输和共享，为物联网的发展提供了强有力的支持。
2. 智能家居在智能家居领域，ZigBee技术可以实现家庭内各种设备的互联互通，比如智能门锁、智能灯光、智能家电等。
通过ZigBee技术，用户可以通过手机或者智能音箱等设备，远程控制家中的各种设备，实现智能化的生活方式。
3. 工业自动化在工业自动化领域，ZigBee技术可以实现设备之间的远程监控和控制。
通过ZigBee技术，工业设备可以实现无线传感器的连接，实时监测设备的状态和运行情况，提高生产效率和安全性。
四、ZigBee的优势和挑战1. 优势（1）低功耗：ZigBee技术采用了低功耗的设计，可以实现设备长时间的运行，减少能源消耗。
（2）低数据速率：ZigBee技术适用于对数据传输速率要求不高的场景，可以降低通信成本。
（3）自组织网络：ZigBee网络可以自动组网，设备之间可以灵活地加入或退出网络，提高了网络的可扩展性。
基于zigbee的环境监测
目录目录 (I)一、环境质量监测设计背景 (1)二、设计系统硬件的选择 (2)2.1zigbee芯片的选择 (2)2.2传感器的选择 (2)2.2.1温湿度传感器 (2)2.2.2光敏传感器的选择 (3)三、系统实验开发平台的搭建 (5)3.1硬件平台 (5)3.2软件平台 (6)四、实验操作步骤及结果 (8)4.1操作步骤 (8)4.2结果显示 (8)总结与致谢 (10)参考文献 (11)附录 (12)一、环境质量监测设计背景近年来，随着无线传感器网络技术的迅猛发展，以及人们对于环境保护和环境监督提出的更高要求，越来越多的企业和机构都致力于在环境监测系统中应用无线传感器网络技术的研究。
通过在监测区域内布署大量的廉价微型传感器节点，经由无线通信方式形成一个多跳的网络系统，从而实现网络覆盖区域内感知对象的信息的采集量化、处理融合和传输应用。
与传统的环境监测手段相比，使用传感器网络进行环境监测有三个显著的优势：一是网络的自组性提供了廉价而且快速部署网络的可能；二是现场采集的数据可通过中间节点进行(路由)传送，在不增加功耗和成本的前提下，可将系统性能提高一个数量级；三是网络的健壮性、抗毁性满足了某些特定应用的需求。
将设备数据采集之后再通过无线ZigBee网络进行传输是ZigBee技术在工业现场环境中的一种应用，这种新兴的技术必将给工厂现代化注入新的活力。
ZigBee技术填补了低成本、低功耗和低速率无线通信市场的空白，其使用的便捷性是该技术成功的关键，它适用于短距离小范围的基于无线通信的控制领域，必将在工业自动化等领域得到广泛的应用。
数据采集技术已经相对成熟，将它重新构建于ZigBee网络平台之上，将成熟技术的稳定性和新技术的便捷性充分结合起来，这种结合对于工业现场十分必要。
减少了在某些场所有线网络布线以及工人人工采集数据的不便，同时可以方便的于各种传感器搭配用于不同的场合。
二、设计系统硬件的选择2.1zigbee芯片的选择ZigBee新一代 SOC芯片CC2530是真正的片上系统解决方案，支持IEEE 802.15.4标准/ZigBee/ZigBee RF4CE 和能源的应用。
《基于无线传感网的环境监测系统的研究与实现》范文
《基于无线传感网的环境监测系统的研究与实现》篇一一、引言随着科技的进步，无线传感网络技术已经在各个领域得到广泛应用。
本文提出的环境监测系统研究与实现正是依托无线传感网络技术，以提高环境监测的实时性、准确性和便捷性。
本文将详细介绍该系统的设计思路、实现过程以及应用效果。
二、系统概述基于无线传感网的环境监测系统主要由传感器节点、网关节点、数据中心等部分组成。
传感器节点负责实时采集环境数据，如温度、湿度、空气质量等；网关节点负责将传感器节点的数据传输至数据中心；数据中心则负责数据的存储、分析和展示。
三、系统设计1. 传感器节点设计传感器节点采用低功耗、小体积的微电子设备，以实现对环境数据的实时采集。
通过选用适当的传感器类型和布置方式，可以确保数据的准确性和实时性。
此外，为提高系统的可靠性和稳定性，我们采用分布式架构设计，将传感器节点分散布置在监测区域内。
2. 无线传感网络设计无线传感网络是系统的重要组成部分，负责实现传感器节点与数据中心之间的数据传输。
我们采用ZigBee等低功耗无线通信技术，以降低系统能耗，提高通信稳定性。
同时，为确保数据传输的实时性，我们设计了多条数据传输路径，以实现数据的快速传输和备份。
3. 数据中心设计数据中心负责数据的存储、分析和展示。
我们采用云计算技术，将数据中心部署在云端，以实现数据的远程访问和共享。
此外，为提高数据的处理能力，我们采用了大数据分析技术，对环境数据进行实时分析和预测。
四、系统实现在系统实现过程中，我们首先对传感器节点进行设计和制作，然后进行无线传感网络的搭建和调试。
在数据中心部分，我们实现了数据的存储、分析和展示功能。
为确保系统的稳定性和可靠性，我们进行了多次实地测试和调试。
五、系统应用基于无线传感网的环境监测系统可以广泛应用于环境保护、农业、林业等领域。
在环境保护方面，该系统可以实时监测空气质量、水质等环境指标，为环境保护提供有力支持。
在农业领域，该系统可以实时监测土壤湿度、温度等数据，为农业生产提供科学依据。
基于ZigBee的环境监测系统设计
基于ZigBee的环境监测系统设计摘要：文章介绍了ZigBee技术的特点及在环境监测中的应用，提出并设计了一种基于Zigbee技术的环境监测系统，详细介绍了该系统的软件和硬件设计方案。
希望能够通过文章的介绍与分析，能够给相关工作人员带来一定启示，仅供参考。
关键词：ZigBee；PM2.5；环境监测引言当前经济的迅速发展及工业化的迅速推进带来了工业废气和温室气体排放量的急剧增加，导致环境的进一步恶化和全球温度上升，尤其是我国北方进入冬季供暖期后，部分地区雾霾严重，较差的空气质量影响了人们的生活、工作，不利于社会的可持续发展。
人们迫切需要对大气环境开展监测和预报，以便合理的安排工作和出行，采取更广泛、有效的措施控制污染。
因此，建立大气环境的监测系统至关重要。
随着嵌入式技术及传感器技术的进步，无线传感器网络已经深入到人类生活的各个方面。
Zigbee技术作为短距离无线通信技术的代表之一，具有低功耗、短时延、组网灵活、自愈力强等诸多特点，可以广泛应用于低速无线传感网络中。
基于上述原因，文章提出了无线传感网络大气环境监测系统的设计方案。
本方案在特定区域中建立ZigBee无线网络，通过终端节点采集温度、湿度，PM2.5和有毒有害气体等数据信息，并将传感器信息由协调器传给嵌入式网关，网关处理后，将直观的信息显示在QT界面、PC机串口，并以信息的形式发动到手机终端，同时实现与外部Internet网络的通信。
1 硬件电路设计及应用1.1 系统总体结构设计该系统主要分为三大模块：无线通信采集模块、网关节点模块和信息传输模块，无线通信采集模块主要实现大气监测区域的无线网络的组建、传感器采集节点的控制和数据信息在网络间的传送，其中传感器采集节点用来采集二氧化碳、一氧化碳、PM2.5、温度、湿度等大气环境信息，系统使用基于ZigBee协议的CC2530芯片进行传感器节点控制。
网关节点模块主要实现无线传感器网络采集来的信息处理，主要功能体现在两个方面：（1）采集信息再通过GPRS模块进行转发时的协议数据帧的转换；（2）网络服务器的搭建。
基于XC167CI的ZigBee无线环境监测网络系统的开题报告
基于XC167CI的ZigBee无线环境监测网络系统的开题报告一、选题背景随着智能家居、智慧城市等概念的不断兴起，无线网络技术得到了广泛的应用。
ZigBee作为一种新兴的短距离无线通信技术，以其低功耗、低成本、高可靠性等优点逐渐成为物联网中重要的组成部分。
环境监测作为无线传感器网络的一个重要应用领域，可用于家庭、办公室及工业等领域内的环境监测。
本选题以ZigBee技术为基础，设计一种基于XC167CI的无线环境监测网络系统，实现对温度、湿度和光照强度等环境因素的实时监测。
二、研究内容本研究主要包括以下内容：1. ZigBee协议研究：对ZigBee协议的体系结构、通信方式、网络拓扑以及节点类型等方面进行研究。
2. 硬件设计：基于XC167CI单片机设计硬件电路，包括节点的传感器模块、无线模块、电源模块和控制模块等。
3. 程序设计：设计节点端和协调器端的软件程序，实现无线通信、数据采集和处理、以及环境数据的存储和显示等功能。
4. 系统测试：对系统进行各种环境条件下的实时监测和数据分析，测试系统的稳定性和可靠性。
三、技术路线本研究的技术路线主要包括以下几个步骤：1. 环境监测网络系统的总体设计：确定系统的硬件和软件设计方案，包括节点设计、协调器设计和通信协议设计等。
2. XC167CI单片机的硬件设计：设计电路原理图和PCB布局，包括节点的传感器模块、无线模块、电源模块和控制模块等。
3. 软件设计：设计节点端和协调器端的软件程序，包括通信协议、数据采集和处理、以及环境数据的存储和显示等功能。
4. 系统测试：对系统进行实时监测和数据分析，测试系统的稳定性和可靠性。
四、预期结果本研究预期达到以下几个结果：1. 设计出基于XC167CI的无线环境监测网络系统原型，实现对环境参数的实时监测。
2. 优化ZigBee协议，提高系统的传输速率和可靠性。
3. 验证系统的可靠性和稳定性，为环境监测网络系统的实际应用提供参考。
基于ZigBee生命体征监测网络的设计的开题报告
基于ZigBee生命体征监测网络的设计的开题报告一、选题背景随着人口老龄化的加剧和疾病种类的增多，生命体征监测技术成为健康管理的重要手段。
传统的生命体征监测需要医院等健康机构的支持，但随着物联网技术的兴起，生命体征监测可以实现家庭化和个性化，使人们的健康管理变得更加便捷和高效。
物联网中，Zigbee技术以其低功耗、低速率、低成本和低复杂度的特点，被广泛应用于家庭、工业控制和农业等领域。
因此，基于ZigBee组建生命体征监测网络也变得可行和有前途。
二、研究目的本论文旨在设计一种基于ZigBee生命体征监测网络，实现对人体呼吸、心跳、体温等生命体征的监测。
具体研究目的如下：1、研究ZigBee生命体征监测网络的原理和技术基础，了解相关的数据采集和处理方法。
2、设计ZigBee生命体征监测节点和网关，实现生命体征数据的采集和传输。
3、建立基于ZigBee的生命体征监测网络，实现可靠的数据传输和远程监控。
4、对ZigBee生命体征监测网络进行性能测试，评估其监测精度和稳定性。
三、研究内容1. ZigBee技术概述介绍ZigBee技术的特点、应用场景、协议栈结构等内容。
2. 生命体征监测系统的构建设计基于ZigBee的生命体征监测节点和网关，实现生命体征数据的采集和传输。
为了保证系统的稳定性和实用性，需要考虑电池寿命、信号强度等因素。
3. ZigBee生命体征监测网络建立建立基于ZigBee的生命体征监测网络，实现可靠的数据传输和远程监控。
需要处理ZigBee协议栈、路由协议的配置和数据传输的安全性等问题。
4. 性能测试和分析对ZigBee生命体征监测网络进行性能测试，评估其监测精度和稳定性。
考虑节点数量、数据传输距离、数据传输速率等因素对网络性能的影响。
四、研究意义本研究通过基于ZigBee的生命体征监测网络，实现生命体征数据的采集、传输和远程监控，为个人健康管理提供了一种新的方法和手段。
同时，为ZigBee技术在家庭智能化应用中的发展提供了一个新思路。
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首先，上网查询相关资料，了解到采用Zigbee技术进行远程监测适合我国目前环境监测的需求。再根据查阅的资料进行网络拓扑结构设计，在中心节点的无线覆盖范围内进行传感器节点的架构，并实现网络管理和各个节点间的相互通信。在软件设计方面，确定系统包括几大模块以及各模块具体要实现的功能，并利用TI MSP430开发环境对系统进行总体设计。最后，通过大量的测试得出该系统能够实现远程监测环境。
[2]王风.基于CC2530的ZigBee无线传感器网络的设计与实现[D].西安电子科技大学.2012
[3]章伟聪,俞新武等.基于CC2530及ZigBee协议栈设计无线网络传感器节点[J]. 计算机系统应用.2011(07)
[4]章颢.基于Zigbee无线传感器网络的室内环境监测系统设计[D].湖南大学.2013
2.选题意义
环境监测采用ZigBee技术改变了当前环境监测落后的现状，解决了环境监测中遇到的一些问题，与传统的环境监测技术相比，ZigBee在环境检测中有以下几个比较明显的特点：（1）可以通过中间节点传输现场采集的数据，能耗和成本不增加的前提下，可以提高提高系统的性能；（2）廉价和快速部署网络，网络的自组织行为他们提供了可能；（3）网络的鲁棒性，抗破坏能力满足特定的应用需求；（4）在实时性和安全性上也存在一定的优势。在环境监测中ZigBee的应用有着非常美好的发展前被广泛应用，尤其是在美国的智能电网方面。目前美国的电表智能抄表工作均是由ZigBee技术来完成的，通过ZigBee技术实时地将用户用电信息传输回电厂。国外现已有许多采用ZigBee技术的智能家庭方面的应用，而在国内由于价格、产业链等方面的制约，基于ZigBee技术的智能家居还处于发展阶段。但是随着我国物联网正进入发展的快车道，ZigBee技术正处于逐步被国内越来越多的用户接受。ZigBee技术也已在部分智能传感器场景中进行了应用。如在北京地铁9号线隧道施工过程中的考勤定位系统便采用的是ZigBee技术。
2014年11月13日至2015年3月16日：完成系统开发以及毕业论文初稿；
2015年3月17日至4月10日：完善系统，提交毕业论文定稿和答辩相关资料；
2015年4月11日至4月27日：答辩。
准备情况（查阅文献资料及调研情况、实验仪器设备准备情况等）
1. 主要文献资料
[1]罗瀚.基于ZigBee技术的温室无线传感器网络环境监测系统研究[D].吉林大学.2013
平顶山学院毕业论文(设计)开题报告书
论文(设计)题目
基于ZigBee技术的生态环境监测系统研究与实现
学生姓名
王学文
学号
111530223
专业年级
软件工程2011
所在院系
软件学院
指导教师姓名、职称
鲁书喜教授
宁菲菲助教
选题的背景、意义及研究现状
1.选题背景
随着近年来环境污染越来越严重，我国对环境保护越来越重视，对于环境监测的研究提出了更高的要求。在环境非常恶劣、人烟稀少的监测区域，采用Zigbee技术对生态环境监测，可以使工作人员坐在办公室对监控区域的信息进行采集、分析，解决了维护监控设备困难的难题。基于Zigbee技术的生态环境监测的低成本、低功耗、网络容量大、实时性强、安全性高等诸多优势使其在激烈的竞争中脱颖而出。
研究内容、研究方法与思路
1.研究内容
通过在环境监测区域内部署大量的传感器节点，经由无线通信方式形成一个多跳的网络系统，从而实现网络覆盖区域内环境温、湿度、二氧化硫浓度、光照信息的采集量化、处理融合和传输应用。主要研究：环境检测系统结构及网络组织形式；传感器节点软件设计；检测数据传输的设计；环境检测中心软件系统的设计；环境监测系统的监控平台系统的软件架构；设计监控平台与基站节点的数据通信格式。
[5] 张海藩.软件工程导论[M].清华大学出版社.2008
[6] 孙利民.无线传感器网络[M].清华大学出版社.2005
[7] 吕治安.ZigBee网络原理与应用开发[M].北京航空航天大学出版社.2008
[8] 黄潋之.基于Zigbee传感器网络的室内环境监测系统设计[D].哈尔滨理工大学.2012
2.研究方法
在硬件方面，主要对网络拓扑结构、中心节点、传感器节点进行设计。在软件方面，将软件分为数据通信部分设计、传感器节点监测软件、运行于PC的远程监控系统软件三部分，利用第三方提供的API开发平台进行监测系统的传感器节点软件结构设计及代码实现，利用VC++及SQL2000数据库系统实现监测软件各大模块的设计。
主要创新点
1.增加或减少监测终端不受限制使得系统灵活性较大。
2.对环境进行监测的同时，还可对指定区域进行信息查询。
3.系统实现监测对象信息的采集、量化、处理融合、传输、显示以及分析一体化。
总体安排和计划进度（包括阶段性工作内容及完成时间）
主要包括以下安排：
2014年10月20日：完成毕业设计选题；
2014年10月21日至11月12日：查阅搜集分析材料并完成毕业设计开题报告；
[9]王小强等.ZigBee无线传感器网络设计与实现[M].化学工业出版社.2012
2. 实验仪器设备准备情况
操作系统：Windows7
开发平台：IAR Embedded Workbench for TI MSP430
指导教师意见：
指导教师签名：年月日
毕业论文（设计）工作领导小组意见：
组长签名：年月日