总结：由于有线传输数据安全监控现有传感器外壳价格昂贵，路由繁琐，线路维护成本较高，这个平台技术要求很高ZigBee，一种用于传输传感器数据的无线传感器网络监控系统。系统包括协调器节点，路由器节点和无线传感器节点，其中节点硬件模块包括主电路，电源模块和传感器模块。件设计基于Z ZigBee技术？堆栈的协议。试了实际建筑物中节点之间的传输距离以及网络间数据传输的可行性和准确性。试结果表明，用于数据传输跳的无线传感器网络系统的设计可以通过路由器准确地传输数据，并且可以在实践中应用。房保障，无线传感器网络; ZigBee，数据传输; Z堆栈协议;跳过CLC：？ TN711 34; TP299文档代码：？文章编号：1004 373X（2018）10 0005 05摘要：???由于存在高成本问题，复杂的布线和后期的高线维护成本？在利用有线传输传感器数据监测现有建筑物的安全性的基础上，以ZigBee技术为基础，设计了基于无线传感器网络传输的传感器数据监测系统。状。统由协调节点，路由器节点和无线传感器节点组成。点材料由主电路模块，电源模块和传感器模块组成。件设计是基于Z协议的吗？堆栈的Zigbee技术。试了节点间数据传输的传输距离和精度以及实际工作中整个网络的可行性。果表明，SIGNED无线传感器网络系统可以通过路由器通过跳数据传输准确传输数据，并可以在实践中应用。
键词：建筑安全，无线传感器网络; ZigBee，数据传输;堆叠协议的Z堆栈;跳传输0介绍？目前，中国住房经常发生事故，部分房屋突然倒塌，造成重大损失和财产损失[1]。外，许多房屋建于20世纪80年代和90年代，经过这么多年的使用，其安全性能如何对人们的生命和财产构成威胁，这是当务之急[1] 。于家庭安全，传统的方法是硬连线检测过程，不便实时不充分，除了已经建成的房屋中安排的数据线不仅昂贵，而且最后一部分维护生产线将是一项巨大的开支。此，ZigBee无线传感器网络技术专为系统监控住房的健康和安全。ZigBee技术。1 ZigBee技术是一种短程，低复杂度，低功耗，低成本的双向无线通信技术[2]。MAC层和物理层基于IEEE 802.15.4通信协议，网络层协议和应用层协议由ZigBee联盟标准化。ZigBee技术具有低功耗，低成本，高容量，高可靠性和灵活的拓扑结构等优点，可用于商业建筑，医疗应用和工业控制[3]。2无线系统程序传感器网络设备在建筑物中大量无线传感器节点收集应力传感器，倾斜传感器，位移传感器和数据，以及传输数据是通过中继路由器节点实现的，每个节点最终收集的数据汇聚在协调器上并传输到主机。于ZigBee技术的无线传感器网络系统如图1所示。件设备硬件框架节点节点硬件设计分为两部分，并设计无线传感器节点硬件节点和路由器的硬件路由器设计节点。线传感器节点连接到每个传感器，由于传感器的功耗非常大，无线传感器节点选择AC适配器。点协调器节点和路由器必须连接传感器并且不需要安装，以便通过可充电锂电池。线传感器节点的无线传感器节点不是传感器本身，但传感器（应力传感器，位移传感器，倾斜传感器等）可以连接到节点处理并在其上无线传输数据[4]。线传感器节点设计框图如图2所示，其中包括一个微处理器模块（内部相关模块包括射频），电源模块，传感器模块。调器节点和协调器节点路由器以及路由器节点负责网络配置和路由，未连接到传感器。3所示的设计图包括微处理器模块（内部相关模块包括射频），电源电路，电源电压警报模块和下载接口。目。备设备硬件设计硬件设计节点节点使用在集成ZigBee芯片上实现的微处理器CC2530F256 Ti应用。支持2.4 GHz IEEE 802.15.4 / ZigBee协议，是世界上第一个单芯片ZigBee解决方案[2]。单片机设计电路块和外围电路CC2530F256，巴伦电路和天线接口模块组成电路节点的主要部分。4是电路连接方案核心模块节点。控制器。
4 CC2530F256工作电压为3.3 V，无线传感器节点由适配器供电，协调器和路由器由电池供电。口P0.0，P0.1和P0.6连接指示电路，指示不同节点的运行状态。P2.1（DD）和P2.2（DC）连接到JTAG编程端口，用于调试程序。无线传感器节点中，端口P1.6（TX）和微处理器P1.7（TX）连接到倾斜传感器，端口P0.3（TX）和P0.2（RX）连接到应力传感器，P0。7连接到电缆位移传感器。RF_P模块，RF天线连接到RF_N，包括引脚：巴伦，2.4 GHz天线和外部天线接口。中外置天线长2.4 GHz至10 cm，只有一根天线，其优点是抗干扰能力强。SMA天线接口使用标准接口。于监测建筑物安全的传感器装置有三种，即角度，位移和应变传感器[5]。过安排倾斜传感器，可以随时直观地找到各种房屋安全隐患，例如整个墙壁是否缓慢倾斜[6]。于在伤口之间容易产生测量位移，以及额外的自然载荷因子，以及一些显着的位移壁元素[7]。过轻微振动后表面平静，部分成员没有回到原来的位置。分监测，因为一定量的应力位移并没有完全监测整个房屋的安全性，因为房屋结构的破坏不一定是最大的最大位移，而是压力或应力[8] 。?? SCA126V 10使232型倾斜传感器选用，测量范围-10°~10°，RS 232信号输出; ?? MSP位移传感器采用V型电缆，测量范围为0至1000 mm，相当于0~5 V DC信号; ??型号YT ZX 0100 VW应变传感器，测量范围为±1，500με，RS 485输出信号。如，倾斜传感器数据进行测试。线传感器节点电源模块主电路的另一个正模块连接到传感器模块。5是电源总体设计中的功率示意图，根据传感器模块，应变传感器需要24 V和12 V.它可以是倾斜传感器9~36V，12V电源选择。缆位移传感器可以是10~24V，为方便设计，也使用12V电源.CC2530微处理器为3.3V电源。MAX232采用MAX485芯片，而芯片的电源为5 V.因此，24 V电源的整体设计由接入节点，LM2576S电源芯片组成？ 12高达12 V，然后通过LM2576S电源芯片？ 5高达5 V，最后由AMS1117电源芯片？ 3.3至3.3V。由器节点和协调器节点使用3.7V 2000mA·h /可充电锂电池。6是负载电路和功率调节器电路。电TP4057芯片管理芯片XC6206控制器并可提供3.3 V的稳定电压.XC6206是一款高精度，低功耗，高电压，正稳压芯片[9]。压不稳定做160 mV，所以非常适合电池电压3.7~4.2V 3.3V转换成电压。3 Z网络软件设计的Z专用调试系统？当必须首先根据特定硬件设置堆栈协议堆栈（例如，I / O端口的按钮和指示灯配置）时，在hal_board_cfg.h中更改了哪个文件。止应用程序层调用并更改任务的每个功能，恒温阀芯例如App_ProcessZDOStateChange（）节点状态更改功能，设置网络（协调器）或加入网络（设备节点）成功，事件管理，包括传感器数据收集和无线数据收发[10]。先，初始化协议栈并建立网络，网络成功建立，等待接收串口命令和数据网络。7是软件开发协调器的流程图。
于无线传感器节点初始化后连接到网络，从自己的网络接收数据，然后根据命令收集传感器数据。8是无线传感器节点设计软件的流程图。4节点系统性能测试和分析无线传感器网络节点测试之间的通信距离测试分为三个部分：第一，开放条件下’单点对点测试，第二个是在一个有墙面的建筑物中，从单点到点测试，第三方路由器加入跳转数据传输后，传输距离两座建筑物之间有两点。过倾斜传感器数据采集测试测试实验。
1是从不同环境测量的最大传输。通信距离是在一个区间内测量的，因为在这样的范围内，传感器数据的精度恢复到可接受的水平，这部分将在测试部分的精度中进行说明。过测试，在开放的环境中，两个最远节点之间的传输距离为70~82米，当建筑物有一道屏障时，一堵墙的传输距离减小，大概在30~30之间。43米，如果两个障碍物之间非常密集的点，信号将被抛弃，而不是建设一个网络，传输距离几乎为零。两个路由器之间添加节点，可以有效地增加传输距离，特别是当遇到密集障碍时，实验测试发现，通过在两个墙之间添加路由器已经阻止了两个节点，可以解决快速的信号衰减问题，这使得传输从38~49米增加。度测试测试来自数据传输网络的无线传感器节点传输的准确性，使用倾斜传感器数据进行有线和无线整理然后进行比较。中通过串行电缆传输的有线数据是连接到计算机的倾斜传感器，即，当无线传感器节点收集倾斜传感器数据时，将被发送通过有线方式到计算机。2是在不同环境（极值消除）下测量的有效通信距离的倾斜传感器中的连续数据的平均值以及具有有线导数的丢失和比较数据包的无线传输和精确频率。试发现相同的环境，在有效的通信距离下，数据的无线传输将因为距离的精确度略有增加。开放条件下，兼容传输传输电缆的精度范围，100％精度。没有路由器的情况下施工期间，运输工具的精度降低到93.2％（30~39 m）和91.5％（39~43 m）。加路由器后，恒温阀芯传输距离和传输精度得到显着提高，达到99.3％（46~51 m）和98.5％（51~55 m）。别是对于相对密集的屏障（两个墙壁），在添加路由器后，传输范围几乎不会传输距离大幅增加，精度可达98.1％（38~45 m）的情况下97.2％（45~49米）。以看出，数据通过路由器跳转，可以解决建筑物中信号衰减的问题。于测试节点之间距离精度的整体测试系统以及测试系统的整体应用使用如图2所示形成的倒“T”拓扑。9，布置在四个楼层的整个网络中。由器中继节点侧的外墙在水平方向和建筑物的每个走廊的垂直方向上，选择倒置拓扑发现“T”是重要的，因为墙的信号传输干扰来自上述测试（特别是两个墙壁），这样通过这种拓扑结构，可以避免数据传输数据中的任何干扰。
后添加无线传感器节点，添加此类网络拓扑数据采集和传输传感器，进行测试。3是通过倒T传感器拓扑数据传输节点的无线传感器的角度传感器4的示例（在去除平均阈值时间之后）。试结果表明，通过在无线网络中构建拓扑排列’T’倒置，传感器可以获得更准确的数据，无线关键测试点。此，系统的整体设计是可能的。5结论这种设计技术基于ZigBee无线传感器网络系统的解决方案，并且由于收集角度，受限传感器数据和位移，这种网络系统应用于特定的安全监控住房。且远程通信测试的节点的准确性，并通过在真实建筑物中倒置的网络拓扑“T”，测试整个系统。试结果表明，设计了一个高精度无线传感器网络，传输距离远。建筑物中，通过添加路由器的节点间，可以提高传输和传输距离的准确性。此，这种无线传感器网络设计可以有效地应用于监视器的情况。
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