基于zigbee的无线环境监测

新疆大学毕业论文(设计)

题目: 无线环境检测小系统设计实现指导老师: 李新刚

学生姓名：许伟义

所属院系：信息科学与工程学院

专业：电子信息工程

班级：电信11-1

完成日期：2015 年05 月23 日

声明

本人郑重声明论文（设计）系本人在李新刚指导下独立完成，本人拥有自主知识产权，没有抄袭、剽窃他人成果，由此造成的知识产权纠纷由本人负责。

签名：

摘要

Zigbee是为低功率无线通信网络定义的一些列协议的标准，zigbee无线设备的工作在868MHZ，915MHZ，2.4GHZ频带段，最小的数据速率是250K字节每秒。它可以独立的工作。

zigbee是依靠电池供电，所以它把低速率，低功耗，长久的续航能力当做他的主要目标。在许多zigbee应用里，无线设备工作的总时间在任何活动里都是被限制的。这些设备大多数时间都是处于睡眠模式。结果，zigbee设备可以在不换电池的情况下正常工作几年时间。Zigbee的主要应用是监测环境，它可以与传感器相连接，例如：温度传感器，温度传感器，光照传感器。从传感器节点接收数据，并将接收到的数据上传到主控芯片，主控芯片将数据上传至电脑，从而完成监测工作。

关键词：zigbee芯片；温度传感器；湿度传感器；光照传感器

ABSTRACT

ZigBee is a standard that defines a set of communication protocols for low-data-rate short-range wireless networking . ZigBee-based wireless devices operate in 868 MHz,915 MHz, and 2.4 GHz frequency bands. The maximum data rate is 250 K bits per second.it can work by itself.

ZigBee is targeted mainly for battery-powered applications where low data rate, low cost,and long battery life are main requirements. In many ZigBee applications, the total time the wireless device is engaged in any type of activity is very limited; the device spends most of its time in a power-saving mode, also known as sleep mode . As a result, ZigBee-enabled devices are capable of being operational for several years before their batteries need to be replaced.one application of Zigbee is monitoring environment.it can connect with sensors.such as temperature sensor,humidity sensor,optical sensor and so on.slave node collect data form those sensor.and send them to host node.host node upload those data into personnel computer.in the end,it accomplish its work about monitoring environment.

keywords: zigbee-chip;temperature sensor;humidity sensor;optical sensor

目录

1绪论 (6)

1.1无线环境监测小系统的背景以及意义 (6)

1.2 Zigbee技术的发展现状 (7)

1.3论文的主要工作 (8)

2无线环境监测系统的相关技术 (10)

2.1 Zigbee协议栈 (10)

2.2 Zigbee无线组网方式 (11)

2.3温湿度传感器技术参数简介 (11)

3总体方案 (12)

3.1系统方案介绍 (12)

3.2主控芯片介绍 (14)

3.3太阳能模块介绍 (15)

3.4 主要程序介绍 (16)

4系统调试 (20)

4.1元件的焊接与调试 (20)

4.2 数据采集模块 (21)

4.3数据采集模块 (21)

5 结论 (23)

1绪论

1.1 无线环境检测小系统的背景以及意义

无线局域网（Wireless Local Area Network）出现于1990年，一开始用于代替有线网络，但由于初期基础设施不全面，价格昂贵，所以发展及其缓慢。近年来，由于无线通信技术的发展，出现了无线网络，无线internet，尤其是11Mb/s，54Mb/s无线局域网的推出，是无线局域网出现了新得到生机。而本次我们就是以无线局域网为基础，进行环境监测。

无线环境监测网络是有大量节点组成的面向任务的分布式网络，他综合了嵌入式计算机，传感器，现代网络以及无线通信，分布式处理等多项技术，有传感器节点进行数据的采集，并将采集到的数据保存到zigbee子节点上，由子节点对数据进行处理，发送到主节点，主节点将收集到的数据上传到PC机，完成数据的保存，方便以后处理数据。

环境监测是一类典型的传感器网络应用，再到实际应用的时候，还包含了一些关键技术，例如节点部署，远程控制，数据采样，通信机制等等一系列技术，由于该技术具有广泛的应用相关性，所以我们在实际使用的时候，要结合实际情况进行适当的修改，并且注意关注该技术的最新科研成果，与时俱进，学习先进的算法，路由思路等等。从而才能设计出最优化的无线环境监测系统，满足人们日常生活的需求。

本次试验是在实现无线环境监测，就是在要检测的地点布置好大量廉价的zigbee节点，组成自组织网络从而实现监测区域的数据采集，数据融合，数据传输。与传统的环境监测相比，无线环境监测具有以下7点优点：（1）他可以完成无人环境，危险环境的数据采集，从而避免了不必要的事故。（2），他可以减少人为因数对环境的干扰，从而提高了采集数据的准确度（3）由于zigbee可以采用自组织的方式组网，从而降低了由于个别元器件损坏，从而造成数据损失。（4）抗干扰能力强。（5）具有数据存储和传输能力，能将大量数据传到PC机，并且进行保存，从而有利于数据分析。（6）采用太阳能电池板供电提高了节点的续航能力，保证了节点可以长时间正常工作。（7）采用自行设计的电源保护电路，有效的防止了芯片被烧。增大了系统的稳定性。所以系统板可以满足人们

对环境监测的需求。

近些年来，无线网络（Wireless Local Area Network）技术发展日趋完善，许多研究所已经开始加大对无线网络的投入，由此也诞生了许多的具有影响力的科研项目，比如SensIT，Senors Webs，Smart Dust等等。他们推动了无线网络技术的发展。本次试验结合大众需求，已无线网络为基础，联合传感器，从而实现环境监测，是本实验具有了实用意义。也满足了大众对于环境监测的需求。

1.2 Zigbee技术的发展现状

Zigbee是一种具有统一标准的短距离无线通信技术，其PHY层与MAC层的协议为IEEE802.15.4协议标准，网络层有Zigbee联盟制定，应用层可以根据开发者的要求，进行自行设计，对它进行开发利用。所以这项技术可以为用户提供机动，灵活的组网方式，方便用户使用。

根据IEEE802.15.4协议标准，Zigbee的通信频率分为3个频率段，三个频段的频率相距较大，并且再到各个频段上的信道条数也不相同，因而他们所对应的调制方式和传输速率也不相同。他们分别为868Mhz，915Mhz，2.4Ghz。其中在2.4Ghz上对应16个信道，该频段为全球免费的无线通道，任何人都可以使用。

在组网方面，Zigbee设备上可以构造星型网络和点状网络，每一个Zigbee 节点在网络中都有一个16位的短地址或者64位的长地址，所以在一个Zigbee 网络内最多可以接入的设备为2的16次方或2的64次方个。

在无线通信技术上，采用避免冲突多载波信道(CSMA CA)接入，可以防止无线电波的干扰，除此之外，也保证了传输数据的安全性，从而建立了完整的应答协议。

Zigbee设备也具有一下6点优点：(1)自动组网，网络容量大。Zigbee网络可容纳多达65000个节点，网络中的任意节点之间都可进行数据通讯。网络有星状、片状和网状网络结构。在有模块加入和撤出时，网络具有自动修复功能。(2)网络时延短。Zigbee的响应速度较快,一般从睡眠转入工作状态只需15ms,节点连接进入网络只需30ms,进一步节省了电能。相比较,蓝牙需要3～10s、WiFi需要3s。(3)模块功耗低,通讯速率低。模块有较小的发送接收电流,支持多种睡眠模式,一个10AH的电池,在Zigbee水表中可使用8年.Zigbee通讯速度最高可达250Kbps,

适合用于设备间的数据通讯，不太适合用于声音、图像的传送。(4)传输距离可扩展。举例DIGI的XBEE增强型模块，相邻模块通讯距离可达1.6Km,有效距离范围内的模块自动组网,网络中的各节点可自由通讯,这样传输距离得到了扩展.(5)成本低。Zigbee模块工作于2.4G全球免费频段,故只需要先期的模块费用,无需支付持续使用费用.若采用丰宝代理的DIGI公司的Zigbee模块,则可无需再次开发,通过TTL的RX,TX便可进行数据发送接收,大量减少了产品开发周期,获得了更好的市场先机。(6)可靠性好,安全性高。Zigbee具有可靠的发送接收握手机制,可靠地保证了数据的发送接收,另Zigbee采用AES128位密钥,保证数据发送的安全性。

目前Zigbee设备已经投入使用，人们已经可以预测到Zigbee在未来会有更加广泛地应用，例如在无线环境监测方面，Zigbee就具有其他传统设备无可比拟的优势。

1.3 论文的主要工作

本论文以无线局域网为基础，运用Zigbee无线通信模块，传感器模块构成无线环境监测系统，再到上述的原理支撑下我们选择了Zigbee2530芯片作为本次试验的主控芯片，并且选择了可以充电的锂电池作为电源。最后外加上太阳能模块为芯片供电，使之可以长时间正常工作。在到监测区域内放置3个上述的从节点，去采集各自节点的温湿度，光照情况，并且将采集到数据，上传至主控芯片，由主控芯片进行处理，上传至PC机，并且在到串口助手上边显示出来，最后保存在PC机上，以供用户查看。

第一章为“绪论”，通过对网上资料、书籍以及文摘的阅读与学习，研究无线环境监测的概念以及现状，也分析了本次试验的意义。由此确定了本次实验的主题思路和研究方向。为实验打下良好的基础。

第二章为“无线环境监测系统的相关技术”，这一章主要介绍Zigbee协议栈内容，以及如何使用Zigbee协议栈，然后介绍了Zigbee无线组网的方法。最后想想的说明了主要传感器的功能以及使用方法。

第三章为“总体设计方案”，在这一章中我们详细的介绍了整个项目的具体实现方法，以及整个项目是如何设计的。并且使用了示意图的方法，直观地表示

出了各个模块的具体内容。还有各个模块是如何工作，如何相互连接的。在最后介绍了Zigbee2530模块。也详细的讲解了主要程序。

第四章为“系统调试”，在到这一章，通过使用实物照片，来介绍各个模块是如何工作，以及最后的调试结果。

第五章为“结论”，系统的介绍了这半年多来的工作，其中包含了项目的设计思路和我在老师的帮助下是如何实现的项目的。还有就是自己在到这个项目中的一些学习心得。

2 无线环境监测系统的相关技术

2.1 Zigbee协议栈

Zigbee协议是一系列的通信标准，双方需要共同按照这进行正常数据发射和接收，协议栈是的具体实现形式，通俗点来理解就用户之间的一个接口，我们通过使协议栈来这进而实现无线用户之间的一个接口，开发人员通过使协议栈来这进而实现无线数据收发。

图2.1展示了ZigBee无线网络协议层的架构图。ZigBee 的协议分为两部，IEEE 802.15.4定义了PHYPHYPHY（物理层）和MACMACMAC（介质访问层）技术规范；ZigBee 联盟定义了NWKNWKNWK（网络层）、APSAPSAPS （应用程序支持子层）、APLAPLAPL（应用层）技术规范。ZigBee协议栈就是将各个层定义的协议栈都集合在一起以函数的形式实现并给用户提供API(API( 应用层)，用户可以直接调。

图2.1 Zigbee无线网络协议

2.2 Zigbee无线组网方式

Zigbee的通讯方式主要有三种点播、组播，广播。顾名思义就是点对通信，也就是2个设备之间的通讯，不容许有第三收到信息；组播，就是把网络中的节点分每一个员发出信息只有相同号组播，发出信息只有相同号才能收到。广播，最泛的也就是1个设备上发出的信息所有都能接收到。这就是ZigBee通信的基本方式。

点播描述的就是网络中2个节点相互通信的过程。确定通信对象就是节点16bit短地址。组播描述的就是网络中所有节点设备被分组后组内相互通信的过程。确定通信对象的就是节点的组号。广播就是指网络中任何一个节点发出数据，在到该网络中所有的节点都可以收到数据。

2.3 温湿度传感器技术参数简介

D HT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。每个DHT11传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。校准系数以程序的形式储存在OTP内存中，传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。单线制串行接口，使系统集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗，信号传输距离可达20米以上，使其成为各类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选则。产品为 4 针单排引脚封装。连接方便，特殊封装形式可根据用户需求而提供。

3总体方案

3.1 系统方案介绍

本次试验主要分为三个部分，第一部分Zigbee2530芯片构成的采集节点，第二部分为太阳能模块，第三部分为收集信息模块。第一部分是ZIgbee收发节点，首先选择三个Zigbee芯片，在每个芯片的周围连接上温湿度传感器，光照传感器。并且宣统相对应的节点，这时这个Zigbee节点就可以作为一个子节点来使用，他可以采集自己周围的温湿度数据，以及光照情况，并且将采集到的数据进行处理加上地址信息，来发送给主节点。如图3.1所示

光照传感器太阳能模块

Zigbee芯片

温湿度传感器

图3.1 Zigee子节点示意图

第二部分为太阳能模块，和我们平常知道的一样，太阳能电池板在太阳下可以产生电能，所以我们可以用太阳能电池板来给锂电池供电，从而延长子节点的续航时间。但是我们需要解决一下两个问题：（1）如何判别太阳能电池板在工作。（2）当没有太阳的时候，锂电池里的电不会倒流导致稳压源芯片烧坏。基于解决以上两个问题，我们设计了太阳能模块电路如图3.2所示，LED灯可以用来显示太阳能电池板是否在给Zigbee模块充电。而二极管则阻止了电流倒流烧坏稳压源芯片。从而提高了系统的寿命。

图3.2 太阳能模块

第三为信息收集模块：子节点采集到各自监测地点的温湿度，光照数据以后，对数据进行初步处理，然后将数据最前4位加上IP 地址，表示是哪一个子节点。主控芯片在收集到数据以后，对数据进行处理融合，通过串口助手上传至PC 机。最终在到PC 机上显示出来，并以文本形式保存，供用户查询。如图3.3所示 主控芯片（zigbee 芯片）子节点1

（zigbee 芯片）子节点3（zigbee 芯片）

子节点2

（zigbee 芯片）

PC 机

图3.3 信息收集模块

3.2 主控芯片介绍

3.4 主控板结构

1. 底板尺寸:15 * 10 15 * 10 cm

2. 串口通讯：自带USB 转串口功能（PL -23032303 ）, 方便笔记本用户.

3. 供电方式：方口USB 、DC2.1 电源座（5V ）。

4. 功能接口：Debug 接口，兼容TI 标准仿真工具，引出所有IO 口，常用的串口引脚以及5V/3.3V 引脚

5. 功能按键：功能按键：1个复位，2个普通按键

6. LED 指示灯：电源、组网和普通指示灯。

7. 传感器：温度传感器：温度DS18B20 、温湿度传感器DHT11 、光敏传感器烟雾、烟雾传感器、红外热释电传感器

8. 其他：继电器，RFID IC 卡、LCD12864

3.3 太阳能模块介绍

3.5 太阳能模块

将太阳能模块放置在阳光下，这时由于太阳能电池板被阳光照射，会将光能转化为电能，但是由于太阳能电池板在光照不同的时候输出的电压不同，一直变化的电压会对锂电池产生不良的影响，所以我们添加了稳压源模块，可以将太阳能模块输出的电压稳定在4V左右，接近锂电池自身电压，从而稳定充电。并且我们在到充电电路上添加了LED指示灯，方便我们随时观看太阳能电池板是否在工作。在上图中，我们可以明显看到LED等发光，说明太阳能电池板在正常工作。

3.4 主要程序介绍

3.6 点播初始化

typedef enum

{

afAddrNotPresent = AddrNotPresent,

afAddr16Bit = Addr16Bit,

afAddr64Bit = Addr64Bit,

afAddrGroup = AddrGroup,

afAddrBroadcast = AddrBroadcast

} afAddrMode_t;

该类型是一个枚举类型：

当addrMode=Addr16Bit时，对应点播方式；

当addrMode=AddrGroup时，对应组播方式；

当addrMode=AddrBroadcast时，对应广播方式。

3.7 程序调试定义点播截图

我们可以发现如下代码：

afAddrType_t SampleApp_Periodic_DstAddr;

afAddrType_t SampleApp_Flash_DstAddr;

分别是组播和广播前面的定义。我们按照格式来添加自己的点播如下：

afAddrType_tPoint_To_Point_DstAddr;//网蜂点对点通信定义

然后我们对Point_To_Point_DstAddr一些参数进行配置，找到下面的位置，参考SampleApp_Periodic_DstAddr和SampleApp_Flash_DstAddr我们进行自己的配置。加入如下代码：

Point_To_Point_DstAddr.addrMode = (afAddrMode_t)Addr16Bit;//点播

Point_To_Point_DstAddr.endPoint = SAMPLEAPP_ENDPOINT;

Point_To_Point_DstAddr.addr.shortAddr = 0x0000;//发给协调器

第三行的意思是点播的发送对象是0x0000，也就是协调器的地址。节点和协调器点对点通讯。

3.8 点播发送函数

继续添加自己的点对点发送函数，在SampleAPP.c最后加入下面代码，如图3.8所示：

void SampleApp_SendPointToPointMessage( void )

{

uint8 data[10]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};

if ( AF_DataRequest( &Point_To_Point_DstAddr,

&SampleApp_epDesc,

SAMPLEAPP_POINT_TO_POINT_CLUSTERID, 10, data,

&SampleApp_TransID,

AF_DISCV_ROUTE,

AF_DEFAULT_RADIUS ) == afStatus_SUCCESS )

{

}

else

{

// Error occurred in request to send.

}

}

这时，系统就可以把收到的数据按照事先规定进行处理，添加IP地址然后开始发送，完成数据发送。

3.9 接收函数的实现

由于协调器不允许给自己点播，故周期性点播初始化时协调器不能初始化。所以必须进行设置，避免此类情况发生。

4系统调试

4.1元件的焊接与调试

首先将太阳能模块的电路制成印刷板，然后对印刷板进行转印，腐蚀，仔细检查电路是否完好，有无断裂短路等情况，确认无误后。开始焊接，将各元器件焊接到对应位置，之后在检查有无漏焊，对电路进行测试，测试通过以后开始对测试板进行组装。

将太阳能电池板的线路连接到稳压源模块的输入端口，应注意接好对应得正负极，然后将太阳能电池板固定到覆铜板上，与Zigbee2530构成一个整体。再将所有的导线连接完成以后，开始去检测各个线路是否连接完整，当一切就绪以后，我们就可开始把板子放在阳光下进行测试。如下图所示：

图4.1 测试板电路图

物联网简介及基于ZigBee的无线传感器网络

物联网简介及基于ZigBee的无线传感器网络 摘要 物联网，是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮，是一个全新的技术领域，给IT和通信带来了广阔的新市场。积极发展物联网技术，尽快扩展其应用领域，尽快使其投入到生产、生活中去，将具有重要意义。 ZigBee无线通信技术是一种新兴的短距离无线通信技术，具有低功耗、低速率、低时延等特性，具有强大的组网能力与超大的网络容量，可以广泛应用在消费电子品、家居与楼宇自动化、工业控制、医疗设备等领域。由于其独有的特性，ZigBee无线技术也是无线传感器网络的首选技术，具有广阔的发展前景。ZigBee协议标准采用开放系统接口(051)分层结构，其中物理层和媒体接入层由IEEE802.15.4工作小组制定，而网络层，安全层和应用框架层由ZigBee联盟制定。 本文首先从概念、技术架构、关键技术和应用领域介绍了物联网的相关知识，然后着重介绍了基于ZigBee的无线传感器网络，其中包括无线传感网简介、ZigBee技术概述和基于ZigBee的无线组网技术。 关键词：物联网；ZigBee；无线传感器网络

物联网简介 物联网概念 “物联网概念”是在“互联网概念”的基础上，将其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间，进行信息交换和通信的一种网络概念。其定义是：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。 最简洁明了的定义：物联网(Internet of Things)是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。它具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化3个重要特征。 技术架构 从技术架构上来看，物联网一般可分为三层：感知层、网络层和应用层。 感知层是物联网的皮肤和五官-用于识别物体，采集信息。感知层包括二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、GPS、传感器、M2M终端、传感器网关等，主要功能是识别物体、采集信息，与人体结构中皮肤和五官的作用类似。 感知层解决的是人类世界和物理世界的数据获取问题。它首先通过传感器、数码相机等设备，采集外部物理世界的数据，然后通过RFID、条码、工业现场总线、蓝牙、红外等短距离传输技术传递数据。感知层所需要的关键技术包括检测技术、短距离无线通信技术等。 网络层是物联网的神经中枢和大脑-用于传递信息和处理信息。网络层包括通信网与互联网的融合网络、网络管理中心、信息中心和智能处理中心等。网络层将感知层获取的信息进行传递和处理，类似于人体结构中的神经中枢和大脑。 网络层解决的是传输和预处理感知层所获得数据的问题。这些数据可以通过移动通信网、互联网、企业内部网、各类专网、小型局域网等进行传输。特别是在三网融合后，有线电视网也能承担物联网网络层的功能，有利于物联网的加快推进。网络层所需要的关键技术包括长距离有线和无线通信技术、网络技术等。 应用层是物联网的"社会分工"-结合行业需求，实现广泛智能化。应用层是物

ZIGBEE无线定位技术

ZIGBEE无线定位技术 大多数无线传感器网络都要求具备一种确定网络节点位置的方法。因此在设备安装期间，需要弄清楚哪些节点相互之间直接进行数据交换，或者确定哪些节点直接与中央数据采集点进行数据交换。 当通过基于软件的计算方法来确定网络节点位置时，就需要考虑到市场化解决方案(market solution)。这些具体的计算方法是：节点首先读取计算节点位置的参数，然后将相关信息传送到中央数据采集点，对节点位置进行计算，最后，再将节点位置的相关参数传回至该节点。这就是典型的数据密集型计算，并且需要配置一台PC 或高性能的MCU。 这种计算节点位置的方法之所以只适用于小型的网络和有 限的节点数量，是因为进行相关计算所需的流量将随着节点数量的增加而呈指数级速度增加。因此，高流量负载加上带宽的不足限制了这种方法在电池供电网络中的应用。 针对上述问题，CC2431 采用了一种分布式定位计算方法。这种计算方法根据从距离最近的参考节点(其位置是已知的)接收到的信息，对节点进行本地计算，确定相关节点的位置。因此，网络流量的多少将由待测节点范围中节点的数量决定。另外，由于网络流量会随着待测节点数量的增加而成比例递增，因此，C C2431 还允许同一网络中存在大量的待测节点。 本文所提供的结果是根据对ZigBee 网络的测量得出的，然

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ZigBee无线传感网报告

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ZigBee无线传感网在智能家居领域中的应用前景分析 一、应用背景 智能家居的概念最早由美国、加拿大、欧洲、澳大利亚以及东南亚等经济比较发达的国家提出。世界上第一幢智能建筑于1984年在美国康涅狄格州出现，当时只是对一座旧式大楼进行了一定改造，采用计算机对大楼内的空调、电梯、照明灯设备进行监测和控制，并提供语音通信、电子邮件和情报资料灯方面的信息服务。而后涌现了各种不同的解决方案，涉及到生活的方方面面。 1998年5月新加坡举办的“98亚洲家庭电器与电子消费品国际展览会”上，通过在场内模拟“未来之家”，推出了新加坡模式的家庭智能化系统。它的系统功能包括三表抄送功能、安防报警功能、可视对讲功能、监控中心功能、家电控制功能、有线电视接入、电话接入、住户信息留言功能、家庭智能控制面板、智能布线箱、宽带网接入和统软件配置等。 国内智能家居的控制系统产品十分繁多，由于入行门槛不高，技术水平要求较低，中国产生了数百个互不兼容的标准，直接导致了国内行业竞争激烈，标准不统一带来实际应用的的麻烦。而2005年以后，智能家居的野蛮成长和恶性竞争，给智能家居行业带来了极大的负面影响。导致实际使用效果差，产品可靠性、安全性缺乏。不少媒体对智能家居提出了质疑，一般民众也逐渐丧失了信心。 但是智慧家居是今后家居领域发展的必然趋势，虽然市场推广才刚刚开始，但行业的竞争已经很激烈，光是宁波就有不下5家企业专门从事这方面开发。面对中国庞大的需求市场，预计该行业将以年均19.8%的速率增长，在2015年产值达1240亿元。 二、技术分析 智能家居不同于数据通信网络，其要求低速率低成本的控制手段。其仅需要设备的互联和控制，故应该考虑以下特点： 1.低成本家庭控制网络中控制的对象主要是大量的家电和传感器终端节点，这种较大规模的网络需要一个低成本的节点组网技术。 2.标准化需要各个家居组成部件之间互相通信，标准化的工作非常重要。 3.跨平台使用环境是一个家居环境，整个系统中有着形形色色的平。

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中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1009-2552(2009)09-0102-04 基于ZigBee技术的RFID空间定位系统 房淑芬 (辽宁省铁岭师范高等专科学校,铁岭112001) 摘　要:通过ZigBee mote与RFID reader结合的方式应用随机数定位算法展示了一种低能耗的基于Zigbee技术的R FID空间定位系统,使得对佩带了Zigbee mote的人可以实时进行定位。在本系统中,通过使用基于取样的表示方法,定位算法能够表示任意分布。通过将系统实现的算法与算法原型比较,可以发现在Non-Line-Of-Sight(NLOS)场景下,本算法的定位错误(positioning er-r ors)有明显改进。 关键词:RFI D;ZigBee;空间定位算法 RFID space location system based on ZigBee technology FANG Shu-fen (Tieling Normal C ollege of Liaoning Province,Tieling112001,China) Abstract:This paper presented a low energy cost RFID space location system based on Zigbee technology by using the combination of ZigB ee mote and R FID reader,and random sa mpling algorithm,by which a person holding an Zigbee mote can be located in real time.In this system,by using the representation based on random sa mpling,the location algorithm can represent ar bitrar y distribution.According to the comparison of the algorithm implemented in this system and the prototype algorithm,we it is concluded that the location err ors in this algorithm have been distinctly impr oved under the scenario of Non-Line-Of-Sight(NL OS). Key words:RFID;ZigBee;space location algorithm 0　引言 移动计算设备、无线技术和Inter net的飞速发展,促使人们对位置感知的服务系统越来越感兴趣。在许多应用中,都需要知道一个物体的确切位置。其中,GPS[1]是最著名,也是应用最广泛的定位系统,它被用来对户外移动的物体进行定位。对于室内的定位机制,有红外线[2]、超声波[3]、RFID[4]等等。 上面介绍了三种基于网络的定位机制。它们的共同点是采用固定的接收装置来接收佩带在人或物体上的发射装置发出的信息并将这些信息通过有线网络转发到控制中心。这些机制经常在一些跟踪系统中被采用。 红外线机制为每一个物体附带一个标签,这些标签周期性地通过红外线发射器发射自己的唯一的ID,固定的接收装置接收这些信息并通过有线网络将这些信息传到控制中心,通过这种方式来实现对室内物体的识别、定位。但是,这种机制存在两个缺点,首先它要求发射装置跟接收装置之间的光线不能被阻隔,另外,它要求在一个建筑内布置一个有线的网络以进行数据的传输。 超声波机制与红外线机制的区别就是把红外线换成了超声波。但是,由于目前超声波装置结构比较复杂,使得它的成本过高,目前还很难让大多数用户接受。RFID定位的典型系统是LANDMARC(Location identification based on dynamic active RFID calibra-tion)[4],它使用tags和r eaders来实现定位。这一系统的精确度随着所部署的tag的密度的增加而增加。但是部署太多的ta g是不实际的。 收稿日期:2009-02-10 作者简介:房淑芬(1965-),女,副教授,本科,研究方向为电子测量技术。 — 102 —

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新疆大学毕业论文(设计) 题目: 无线环境检测小系统设计实现指导老师: 李新刚 学生姓名：许伟义 所属院系：信息科学与工程学院 专业：电子信息工程 班级：电信11-1 完成日期：2015 年05 月23 日

声明 本人郑重声明论文（设计）系本人在李新刚指导下独立完成，本人拥有自主知识产权，没有抄袭、剽窃他人成果，由此造成的知识产权纠纷由本人负责。 签名：

摘要 Zigbee是为低功率无线通信网络定义的一些列协议的标准，zigbee无线设备的工作在868MHZ，915MHZ，2.4GHZ频带段，最小的数据速率是250K字节每秒。它可以独立的工作。 zigbee是依靠电池供电，所以它把低速率，低功耗，长久的续航能力当做他的主要目标。在许多zigbee应用里，无线设备工作的总时间在任何活动里都是被限制的。这些设备大多数时间都是处于睡眠模式。结果，zigbee设备可以在不换电池的情况下正常工作几年时间。Zigbee的主要应用是监测环境，它可以与传感器相连接，例如：温度传感器，温度传感器，光照传感器。从传感器节点接收数据，并将接收到的数据上传到主控芯片，主控芯片将数据上传至电脑，从而完成监测工作。 关键词：zigbee芯片；温度传感器；湿度传感器；光照传感器

ABSTRACT ZigBee is a standard that defines a set of communication protocols for low-data-rate short-range wireless networking . ZigBee-based wireless devices operate in 868 MHz,915 MHz, and 2.4 GHz frequency bands. The maximum data rate is 250 K bits per second.it can work by itself. ZigBee is targeted mainly for battery-powered applications where low data rate, low cost,and long battery life are main requirements. In many ZigBee applications, the total time the wireless device is engaged in any type of activity is very limited; the device spends most of its time in a power-saving mode, also known as sleep mode . As a result, ZigBee-enabled devices are capable of being operational for several years before their batteries need to be replaced.one application of Zigbee is monitoring environment.it can connect with sensors.such as temperature sensor,humidity sensor,optical sensor and so on.slave node collect data form those sensor.and send them to host node.host node upload those data into personnel computer.in the end,it accomplish its work about monitoring environment. keywords: zigbee-chip;temperature sensor;humidity sensor;optical sensor

ZIGBEE无线传感器网络简介

无线传感器网络简介 2007年01月06日星期六下午04:29 ［来源：仪器仪表与传感器网］ 科技发展的脚步越来越快，人类已经置身于信息时代。而作为信息获取最重要和最基本的技术——传感器技术，也得到了极大的发展。传感器信息获取技术已经从过去的单一化渐渐向集成化、微型化和网络化方向发展，并将会带来一场信息革命。 发展历程 早在上世纪70年代，就出现了将传统传感器采用点对点传输、连接传感控制器而构成传感器网络雏形，我们把它归之为第一代传感器网络。随着相关学科的的不断发展和进步，传感器网络同时还具有了获取多种信息信号的综合处理能力，并通过与传感控制器的相联，组成了有信息综合和处理能力的传感器网络，这是第二代传感器网络。而从上世纪末开始，现场总线技术开始应用于传感器网络，人们用其组建智能化传感器网络，大量多功能传感器被运用，并使用无线技术连接，无线传感器网络逐渐形成。 无线传感器网络是新一代的传感器网络，具有非常广泛的应用前景，其发展和应用，将会给人类的生活和生产的各个领域带来深远影响。发达国家如美国，非常重视无线传感器网络的发展，IEEE正在努力推进无线传感器网络的应用和发展，波士顿大学(Boston Unversity)还于最近创办了传感器网络协会(Sensor Network Consortium)，期望能促进传感器联网技术开发。除了波士顿大学，该协会还包括BP、霍尼韦尔(Honeywell)、Inetco Systems、Invensys、 L-3 Communications、Millennial Net、Radianse、 Sensicast Systems及Textron Systems。美国的《技术评论》杂志在论述未来新兴十大技术时，更是将无线传感器网络列为第一项未来新兴技术，《商业周刊》预测的未来四大新技术中，无线传感器网络也列入其中。可以预计，无线传感器网络的广泛是一种必然趋势，它的出现将会给人类社会带来极大的变革。 应用现状 虽然无线传感器网络的大规模商业应用，由于技术等方面的制约还有待时日，但是最近几年，随着计算成本的下降以及微处理器体积越来越小，已经为数不少的无线传感器网络开始投入使用。目前无线传感器网络的应用主要集中在以下领域： 1. 环境的监测和保护 随着人们对于环境问题的关注程度越来越高，需要采集的环境数据也越来越多，无线传感器网络的出现为随机性的研究数据获取提供了便利，并且还可以避免传统数据收集方式给环境带来的侵入式破坏。比如，英特尔研究实验室研究人员曾经将32个小型传感器连进互联网，以读出缅因州"大鸭岛"上的气候，用来

【标准】基于Zigbee技术的智能家居系统设计方案

基于Zigbee技术的智能家居系统设计方 家居设备通过Zigbee 进行无线组网，把家居设备的信息和数字视频传输到因特网网络上， 进行实时的显示并进行后续的利用和控制；同时将收集各处传输进来的数字视频信息进行后续的处理和识别。如入侵检测，人脸检测和识别等。 智能家居又称为智能住宅，在国外常用Smart Home 表示。与智能家居含义近似的有家庭自动化（Home Automation）、电子家庭（Electr ON ic Home、E-home）、数字家园（Digital Family）、家庭网络（Home Net/Networks for Home）、网络家居（NetworkHome）、智能家庭/建筑（Intel ligent Home/Building）等。 智能家居系统利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术将与家居生活有关的各种子系统有机地结合在一起，通过统筹管理，让家居生活更加舒适、安全。智能家居可以提供全方位的信息交换功能，帮助家庭与外部保持信息交流通畅，优化人们的生活方式，增强家居生活的安全性，甚至为各种能源费用节约资金。 1 项目概述 1.1 智能家居发展概况 智能家居是利用先进的计算机技术、嵌入式系统和网络通讯技术，将家庭中的各种设备（如照明系统、环境控制、安防系统、网络家电）通过家庭网络连接到一起的，自从美国在1984 真正的智能建筑出现以来，国外已经有将近30 年的研究历史，而国内在这方面的研究相对较晚，从2003 年才逐步应用于高端市场，而且标准不统一，如海信、海尔、清华大学等大家各自为营。由于智能家居系统具有安全、方便、高效、快捷、智能化和个性化的独特魅力，使得智能家居的开发与建设成为21 世纪科技发展的必然趋势。随着全球对能源和环境的要求越来越高，而智能家居在节能方面的效果优势非常明显，因此具有非常广阔的市场前景。 1.2 开发板主要参数 本项目所使用开发板为Real6410 开发板，采用三星公司的ARM11 内核的处理器 S3C6410.开发板上还集成了123 M的DDR 内存以及1 GB NandFlash, 同时预留了

基于Zigbee无线定位技术研究毕业论文

基于ZigBee的无线定位技术研究 摘要： 随着现代通信技术和无线网络的快速发展，人们对定位与导航的需求日益增大，尤其在复杂的室环境，但是受定位时间、定位精度以及复杂室环境等条件的限制，比较完善的封闭空间定位技术目前还无法很好地利用。本文的重点就在于设计并实现了一种低成本、实用的无线传感器定位系统。 本论文主要研究了基于ZigBee网络的室无线定位技术，它包括硬件平台、节点通信程序和上位机监测软件三部分。本文详细介绍了三部分的实现。其中，硬件平台以集成了射频与51微控制器的CC2430芯片为核心，该平台包括射频模块、辅助电路、功能指示电路等。 论文最后对定位系统进行了实际测试。测试表明:本系统达到了设计要求，是一个低成本、易实现的系统。 关键词：ZigBee 无线定位CC2430 Z-STACK

The Research Wireless localization Based on ZigBee Teacher：liu zhi (Changchun university of science and technology of electronic information engineering institute,060412225 wang meng) Abstract： With the rapid development of modern communication technology and wireless network,people's demand for positioning and navigation is increasing. Especially in complex indoor environments, but as the limitation of positioning time, positioning accuracy as well as the complexity of the indoor environment conditions, well-positioning technology is still unable to be used in an encloseure space. The combination of ZigBee technology and localization is one of the key researches. This paper, aiming at ZigBee network, investigates the indoor wireless location techniques and implements a real-time localization system. This paper achieves a localization system. three parts are included. They are hardware platform, communication program of nodes and PC monitor software. The achievement of every part is clear introduced in this paper. The core of hardware platform is CC2430 which is integrated by RF and 51 MCU, the localization nodes are designed and made. It includes RF module, auxiliary module and function indication circuits. In the end, practical test is implemented. This system is confirmed to be a

Zigbee无线传感器网络英文文献

Zigbee Wireless Sensor Network in Environmental Monitoring Applications I. ZIGBEE TECHNOLOGY Zigbee is a wireless standard based on IEEE802.15.4 that was developed to address the unique needs of most wireless sensing and control applications. Technology is low cost, low power, a low data rate, highly reliable, highly secure wireless networking protocol targeted towards automation and remote control applications. It’s depicts two key performance characteristics – wireless radio range and data transmission rate of the wireless spectrum. Comparing to other wireless networking protocols such as Bluetooth, Wi-Fi, UWB and so on, shows excellent transmission ability in lower transmission rate and highly capacity of network. A. Zigbee Framework Framework is made up of a set of blocks called layers.Each layer performs a specific set of services for the layer above. As shown in Fig.1. The IEEE 802.15.4 standard defines the two lower layers: the physical (PHY) layer and the medium access control (MAC) layer. The Alliance builds on this foundation by providing the network and security layer and the framework for the application layer. Fig.1 Framework The IEEE 802.15.4 has two PHY layers that operate in two separate frequency ranges: 868/915 MHz and 2.4GHz. Moreover, MAC sub-layer controls access to the radio channel using a CSMA-CA mechanism. Its responsibilities may also include transmitting beacon frames, synchronization, and providing a reliable transmission mechanism. B. Zigbee’s Topology The network layer supports star, tree, and mesh topologies, as shown in Fig.2. In a star topology, the network is controlled by one single device called coordinator. The coordinator

基于Zigbee的智能家居无线图像监控系统设计与实现

辽宁建材 ２００８年第５期 基于Ｚｉｇｂｅｅ的智能家居无线图像监控系统设计与实现 １引言 随着计算机的普及和信息技术的迅猛发展，人们已不满足于传统的居住环境，对家庭及住宅小区提出了更高的要求，智能化被引入家庭及住宅小区，并迅速在世界各地发展起来。人们对居住环境要求的日见增高，体现在希望住宅不仅更便利、舒适而且更安全。监控系统作为安全防范的重要手段，越来越多的应用在智能家居中。 无线监控系统集成了计算机技术、无线宽带通讯技术、图像解压缩技术、图像识别技术、红外图像采集技术、工业数据采集等诸多学科的技术。与传统的有线监控系统相比，它具有很大的优势：系统的组建比较简单，可省去布线的麻烦；具有可移动性，并且不受地点限制，可随意摆放在家里任何一个角落；在拆迁时直接取下布置的无线监控产品就可以带走了。 目前，无线图像监控系统广泛应用于家居监控、交通监控、１１０报警中心对城市重要现场监控、公安通讯指挥车的重要现场监控、收费站监控系统、油田及矿山的重要现场监控、重要仓库，码头、森林防火监控、银行监控联网等领域。 ２无线通信技术介绍 目前，各种无线传输技术林立，都在争取成为市场标准。每个技术都有其立足的特点：有基于传输速度、距离、耗电量等特殊要求的；有着眼于功能的扩充性的；还有符合某些单一应用的特别要求的。 （１）蓝牙技术是一种无线数据与语音通信的开放全球规范，其实质内容是为固定设备或移动设备之间的通信环境建立通用的近距离无线接口，能在近距离范围内实现相互通信或操作。但蓝牙技术遭遇最大的障碍是过于昂贵。突出表现在芯片大小和价格难以下调、抗干扰能力不强、传输距离太短、信息安全问题等等。 （２）ＩｒＤＡ是一种利用红外线进行点对点通信的技术，是第一个实现无线个人局域网（ＰＡＮ）的技术。 ＩｒＤＡ的主要优点是无需申请频率的使用权，因而红外通信成本低廉。并且还具有移动通信所需的体积小、功能低、连接方便、简单易用的特点。此外，红外线发射角度较小，传输上安全性高。ＩｒＤＡ的不足在于它是一种视距传输，两个相互通信的设备之间必须对准，中间不能被其它物体阻隔。 （３）Ｗｉ－Ｆｉ无线保真技术与蓝牙技术一样，同属于在办公室和家庭中使用的短距离无线技术。虽然由Ｗｉ－Ｆｉ技术传输的无线通信质量不是很好，数据安全性能比蓝牙差一些，传输质量也有待改进，但传输速度非常快，可以达到１１ｍｂｐｓ，符合个人和社会信息化的需求。 （４）Ｚｉｇｂｅｅ是一种新兴的短距离、低速率、低功耗无线网络技术，它是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术提案。它此前被称作“ＨｏｍｅＲＦＬｉｔｅ”或“ＦｉｒｅＦｌｙ”无线技术，主要用于近距离无线连接。与蓝牙、红外、ＧＳＭ／ＧＰＲＳ和无线局域网等无线系统相比较，ＺｉｇＢｅｅ技术的主要包括数据传输速率低、功耗低、成本低、时延短、安全、网络容量大、优良的网络拓扑能力、有效范围小、工作频段灵活等特点。 赵强 （沈阳建筑大学，辽宁沈阳１１０１６８） ［摘要］本文结合智能家居监控系统的实际需求，提出了一种基于ＺｉｇＢｅｅ协议的无线图像监控解决方案，并介绍了该方案的硬件设计、软件开发的方法及过程。 ［关键词］ＺｉｇＢｅｅ；智能家居；图像监控；无线通信；微控制器 ［中图分类号］ＴＵ８５８［文献标识码］Ａ［文章编号］１００９－０１４２（２００８）０５－００２８－０３ ［收稿日期］２００８－０５－１４ ２８

基于zigbee的环境监测

目录 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 (4) 3.1硬件平台 (4) 3.2软件平台 (4) 四、实验操作步骤及结果 (6) 4.1操作步骤 (6) 4.2结果显示 (6) 总结与致谢 (9) 参考文献 (10) 附录 (11)

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。

Zigbee网络原理与应用教案

计算机与信息技术学院 课程教案 专业物联网工程 课程Zigbee网络原理与应用 讲授人姚建峰 2015 年 9月10日

(一) 课程名称：Zigbee网络原理与应用 (二) 学时学分：周4学时，3学分 (三) 预修课程：电子线路、数字逻辑、计算机组成原理、高级语言程序设计 (四) 使用教材 ZigBee技术与实训教程――基于CC2530的无线传感网技术，清华大学出版社，2014年5月第1版 (五) 教学参考书(3本以上) 1、李文仲编著：《Zigbee2006无线网络与无线定位实战》，北京航空航天大学出版社，2008年1月第1版； 2、王小强编著：《Zigbee无线传感器网络设计与实现》，化学工业出版社，2012年6月第1版； 3、郭渊博编著：《Zigbee技术与应用》，国防工业出版社，2010年6月第1版。 （六）教学方法：课堂讲授，课堂演示，师生互动，理论与实验结合教学。 (七) 教学手段：多媒体教学。 (八) 考核方式：闭卷考试。 (九) 学生创新精神与实践能力的培养方法：结合实验、具体应用、小组讨论等方式使学生掌握Zigbee技术开发的基本方法，提高学生分析问题和解决问题的能力，培养学生的动手能力和创新能力。 (十) 其它要求：严格考勤，学生课堂表现和实验完成情况占学生成绩的30%，期末成绩占70%。

第一章无线传感器网络 教学时数：2学时 教学目的与要求：主要让学生理解无线传感网络的主要概念，了解无线传感网络的发展历程、研究现状与研究前景、应用领域，掌握无线传感网络的特点、网络体系结构、关键技术。 教学重点：无线传感器网络体系结构。 教学难点：无线传感器网络的关键技术。 第一节无线传感器网络概述(了解) 1.无线传感器网络的概念： 无线传感器网络就是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中被感知对象的信息，并发送给观察者。传感器、感知对象和观察者构成了无线传感器网络的三个要素。 2.无线传感器网络的发展历程： 第一阶段:最早可以追溯至越战时期使用的传统的传感器系统。当年美越双方在密林覆盖的“胡志明小道”进行了一场血腥较量，“胡志明小道”是胡志明部队向南方游击队输送物资的秘密通道，美军对其进行了狂轰滥炸，但效果不大。后来，美军投放了2万多个“热带树”传感器。“热带树”实际上是由震动和声响传感器组成的系统，它由飞机投放，落地后插入泥土中，只露出伪装成树枝的无线电天线，因而被称为“热带树”。只要对方车队经过，传感器探测出目标产生的震动和声响信息，自动发送到指挥中心，美机立即展开追杀，总共炸毁或炸坏4.6万辆卡车。 第二阶段:二十世纪80年代至90年代之间。主要是美军研制的分布式传感器网络系统、海军协同交战能力系统、远程战场传感器系统等。这种现代微型化的传感器具备感知能力、计算能力和通信能力。因此在1999年，商业周刊将传感器网络列为21世纪最具影响的21项技术之一。 第三阶段:21世纪开始至今，也就是9·11事件之后。这个阶段的传感器网络技术特点在于网络传输自组织、节点设计低功耗。除了应用于反恐活动以外，在其它领域更是获得了很好的应用，所以2002年美国国家重点实验室－－橡树岭实验室提出了“网络就是传感器”的论断。 3.无线传感器网络研究现状： （1）国外无线传感器网络的研究现状 1998年，美国国防部提出了“智能尘埃”的概念，最先开始无线传感器网络技术的研究，目的是为监控敌方的活动情况而不被察觉。2001年，美国陆军提出“灵巧传感器网络通信”计划，将无人值守式弹药、传感器和未来战斗系统

基于zigbee的环境监测系统的设计与实现任务书模板

河北工业大学本科毕业设计（论文）任务书 毕业设计（论文）题目：基于zigbee的环境监测系统的设计与实现 适用专业： 学生信息：学号：姓名：班级： 指导教师信息：姓名：职称： 下达任务日期：2012年2月29日 内容要求：（阐明与毕业设计（论文）题目相关、需要通过毕业设计解决、或通过毕业论文研究的主要问题。后面应列出建议学生在毕业设计（论文）前期研读的重要参考资料（书目、论文、手册、标准等）环境条件中的温度和湿度指标是其重要参数, 研制可靠且实用的温湿度监测系统显得非常重要。通常, 采用有线网络实现温湿度监测,具有布线麻烦、设备随意移动性不强等缺点。随着射频技术、集成电路技术的发展, 无线通信功能的实现越来越容易,数据传输速率也越来越快, 并且逐渐达到可以与有线网络相媲美的水平。无线传感器网络（wireless sensor network，WSN）是计算机、通信和传感器3项技术相结合的产物，近年来得到了飞速发展，已成为计算机科学领域一个活跃的研究分支[1]。而Zigbee是部署无线传感器网络的新技术, 已于2004年底推出。ZigBee技术是一种应用于短距离范围内，低传输数据速率下的各种电子设备之间的无线通信技术。 主要研究和解决以下问题： （1）分析现有基于zigbee的环境参数采集的技术现状、存在问题、发展趋势等。 （2）系统研究无线传感器网络、技术参数和应用方法，C语言程序设计方法，组网方式。 （3）应用循环和查询方式显示采集到的参数信息，研究通信协议，改进通信方法，将设计结果与其他采集系统进行优劣性的比较，并提出改进方案。 参考文献 1 占乃洲,边少锋,吴三元.基于zigbee无线网络的海岛环境监测系统的研究.船舶电子工程，2010（7）： 121-123. 2 蔡镔，毕庆生，李福超等.基于zigbee无线传感器网络的农业环境监测系统设计.江西农业学报， 2010,22（11）：153-156. 3 王立岩，杨世凤.基于zigbee技术的温室环境监测系统设计.天津科技大学学报，2011（2）：60-63. 4 冯驰，刘希胜.基于zigbee的无线环境网络监测的设计.应用科技，2009,36（5）：39-42. 5赵媛，杜坚，芦澎.基于zigbee的温室花房环境监测系统设计.现代电子科技，2011,34（11）：37-39. 6 林少锋，赵国辉.基于zigbee的矿井人员定位及环境监控系统设计.西安文理学院学报，2009,12（4）：

基于ZigBee的环境监测系统的设计与实现

Computer Science and Application 计算机科学与应用, 2016, 6(9), 515-522 Published Online September 2016 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/518215010.html,/journal/csa https://www.wendangku.net/doc/518215010.html,/10.12677/csa.2016.69064 文章引用: 高刃. 基于ZigBee 的环境监测系统的设计与实现[J]. 计算机科学与应用, 2016, 6(9): 515-522. Design and Research of Environmental Monitoring System Based on ZigBee Ren Gao College of Information Engineering, Hubei University of Economics, Wuhan Hubei Received: Sep. 2nd , 2016; accepted: Sep. 17th , 2016; published: Sep. 22nd , 2016 Copyright ? 2016 by author and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.wendangku.net/doc/518215010.html,/licenses/by/4.0/ Abstract With rapid development of the society, people pay more attention to the quality of lives, especially the environmental conditions: the weather phenomenon as the haze and mist and PM2.5. As the hottest wireless communication technology, ZigBee-based environmental monitoring system is designed and discussed in this paper. From the perspectives of technical research and practical application, it elaborates the design of the environmental monitoring on the cost-effective Chip CC2530, which implements a variety of functions including data collection, data transmission through ZigBee, data processing through Web Server and data monitoring through intelligent terminal. Keywords ZigBee, Z-Stack, Environmental Monitoring, Internet of Things, Sensor 基于ZigBee 的环境监测系统的设计与实现 高 刃 湖北经济学院信息工程学院，湖北 武汉 收稿日期：2016年9月2日；录用日期：2016年9月17日；发布日期：2016年9月22日 摘 要 随着社会不断的发展，人们对生活质量要求越来越高，特别对人们生存环境的关注，如当前最关注的雾 Open Access