鉴于传统环境监测方法的挑战,如人力和有限的监测区域,建议将Zigbee应用于环境监测系统。线传感器网络以CC2430模块为核心,收集的土壤温湿度,气温,湿度数据传输到远程监控中心,环境数据由主机软件读取和存储,用于远程监控环境参数。试结果表明,该系统可以有效监测环境参数。Zigbee的;网络而不DOIDOI无线传感器:10.11907 / rjdk.172058分类号:TP319文献代码:A文章编号:1672-7800(2017)012-0102-04Résumé:劳动的问题和限制区域中传统的环境监测系统,建议使用Zigbee环境监测系统。立无线传感器网络(WSN),使用CC2430,土壤和空气温度和湿度值由传感器收集并发送到远程监控中心。验台表明该系统可以有效监测环境参数关键词:环境监测;湿度和湿度等测量仪器测量大量人员和财务资源,在最困难的环境检测区域难以使用手动方法进行实时监测这些是传统监测方法的缺点[1]。年来,恒温阀芯无线检测技术已成为研究的热点,该技术已逐步引入环境监测系统。线传感器网络由传感器节点组成,形成一个自组织的无线通信网络系统[2]。点通过相互协作实现检测和采集环境信息参数,并可以发送给远程用户。境监测使用无线传感器网络技术更加智能和有效地监测环境信息,这也是环境监测的未来趋势。Zigbee因其低功耗和众多节点而被广泛使用。不受控制的恶劣环境中进行测量Zigbee技术可满足无人值守的低功耗要求.Zigbee无线传感器网络可将地面和空气的温度和湿度数据发送至用户监控中心,用于自动环境监测。统设计基于Zigbee无线传感器网络的环境监测系统由数据终端模块,数据中继模块和采集节点组成。
集节点使用CC2430模块获取传感器获得的土壤和空气温度和湿度信息,并以多跳无线模式将其发送到聚合节点[3]。据中继过程收集数据并将其发送到数据终端,数据终端通过GPRS服务器获取数据以使用主机进行存储和显示,最后执行监控环境功能。程。1说明了基于Zigbee无线传感器网络的环境监测系统的总体框架。集节点是Zigbee网络设备的终端,采集并处理传感器数据,并将环境参数发送给聚合节点。系统的采集节点包括传感器,CC2430和信号调理电路。
湿度传感器收集土壤和空气温度和湿度的环境参数,CC2430模块模拟环境变量并发送聚合节点,信号调理电路可以实现传感器的强大功能。集节点的结构如图2所示。据中继中继由工业计算机,GPRS模块和汇聚节点组成。据中继必须处理采集节点的所有数据并与远程数据中心的主计算机通信。
集节点充当在由收集节点获得的网络Zigbee.Les环境参数的协调器被发送到经由Zigbee.Le汇聚网络节点汇聚节点将数据发送到IPC通过串行通信,然后使用GPRS模块将参数传输到传输服务器,同时等待远程控制。机接收[4]。据中继的框图如图3所示。端数据终端数据终端由主计算机,数据库和GPRS服务器组成。计算机获取GPRS服务器的数据中继发送的环境设置,然后存储并显示数据库管理获得的环境设置。端数据结构如图4所示。件设计系统的采集节点通过传感器周期性地收集土壤和空气温度和湿度的环境参数并传输它们。聚合节点。旦聚合数据已经由聚合节点处理,它们就通过串行端口模式传输到工业计算机,并且工业计算机通过该方法将它们传输到远程高级计算机。GPRS。此,系统软件设计主要涉及环境数据的获取和传输。据采集软件传感器数据采集主要涉及获取待测环境中土壤和空气的温度和湿度参数。感器获取软件的流程设计在图5中示出。感器数据的获取通过询问来执行。每次轮询时,确定是否激活要测试的环境变量的传感器变量。果启用,则控制信号设置电路激活传感器电源,传感器收集数据的温度和湿度。采集节点的采集节点获取数据主要通过CC2430模块获取传感器获得的原始环境参数。CC2430模块处理传感器采集的数字参数,以获取模拟数据。集节点的数据采集软件流程设计如图6所示。集节点的数据采集过程如下:初始化操作,包括协议栈而SPI总线的操作,Zigbee网络隶属关系,网络访问操作,是指所有节点的自组织过程;在睡眠状态下已完成任务,无收集任务或收集任务,同时使用时间校准来确保每个节点的时间同步。感器获得的环境参数可以通过节点获取获得。据通信收集节点主要为接收的传感器数据传输聚合节点收集节点数据通信。集节点经由z堆栈协议栈与聚合节点通信以执行初始化操作。集节点的数据通信软件的流程设计如图7所示.OSAL控制收集节点和聚合节点之间的通信,执行无线传输并通过创建的SampleAPP处理它。果触发传入消息事件(SYS EVENT),则确定触发事件的类型。接收到AF层数据时,恒温阀芯首先执行数据处理,然后确定是否触发了与接收节点的通信事件,并且可以执行收集节点和接收节点之间的通信。

触发后通信事件主要包括本地采集数据下载,节点配置,事件校准,下载节点的邻居表和本地路由表[5]。合节点聚合节点数据通信主要是与收集节点和工业计算机的通信过程。集节点获得环境数据并通过Zigbee无线传感器网络将其发送到聚合节点。合节点获取数据并通过串口将其传输到工业计算机[6]。
建SampleApp以管理聚合节点数据通信此任务创建三个事件:串行通信,无线通信和休眠。合节点数据通信软件流程的设计如图8所示。合节点的数据通信过程如下:聚合节点完成z-stack的初始配置,开始构建传感器网络,首先加入网络系统,然后允许与节点通信的节点加入网络,然后在收集的节点上执行命名操作以评估网络。
论是否构建,这都是Zigbee的自组织网络流程[7]:当定义串行通信时,通知工业计算机进行通信,使用OSAL控制数据传输,联系工业计算机。设置无线通信事件时,它与收集的节点通信,否则它进入休眠状态并降低功耗。自数据终端的数据终端的数据通信由主计算机软件通过GPRS服务器接收,以接收由数据中继器发送的环境参数。程计算机数据中继接收的环境变量和发送由经由GPRS模块,其读取存储和视觉显示的GPRS数据ZigBee的传感器网络到GPRS服务器收集到的环境参数,以便用户可以实时监控待测环境。
量[8]。验选择了一块草来测试系统。用约150 m 2范围内的采集节点,并将其放置在正八边形的顶部位置。用1个收集节点并将其置于8个采集节点的中心。
壤和空气温度和湿度传感器位于收集节点,每10分钟收集一次环境变量,原始数据被处理并传输到控制中心软件。过Zigbee无线传感器网络系统远程访问。位机读取温度和湿度环境设置(见表1)。统的系统数据处理方法是采集和传输,传输过程不会导致系统中待测参数的任何误差,误差主要发生在数据采集过程中。过比较实际的数据收集的温度和湿度数据,误差是由于由温度和湿度传感器收集到的数据和CC2430模块[9]的数字 – 模拟转换的精度。论本文将Zigbee无线传感器网络应用于土壤环境参数和空气温度和湿度的检测,然后通过GPRS将数据传输到控制中心的PC软件,远程监控用户。Zigbee无线传感器网络环境监测系统具有以下优点:智能化,高实时性和宽检测范围,对未来环境监测方向具有重要意义。发展[10]。是,也存在一些缺陷:使用参数优化系统环境需要进一步探索。
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