基于ZigBee的糧倉環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、糧食是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ),做好糧食的安全存放工作至關(guān)重要。糧食在存放期間需要實(shí)時(shí)的對糧倉內(nèi)各環(huán)境參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測,并據(jù)此采取適當(dāng)?shù)拇胧┻M(jìn)行處理。過去糧倉工作人員需要定期到每個(gè)糧倉內(nèi)部測量溫度、濕度等信息,完全使用人工進(jìn)行操作,費(fèi)時(shí)費(fèi)力。上世紀(jì)90年代以后,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,開始使用計(jì)算機(jī)對糧倉環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行管理,對糧倉內(nèi)部采集的環(huán)境數(shù)據(jù)自動傳輸?shù)接?jì)算機(jī)進(jìn)行保存、處理、分析,這大大降低工作人員的勞動強(qiáng)度,采集的數(shù)據(jù)更加及

2、時(shí),并可自動控制糧倉內(nèi)風(fēng)扇等設(shè)施工作。當(dāng)前糧倉環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)中數(shù)據(jù)大多使用線纜進(jìn)行傳輸,這也帶來了其固有的一些缺點(diǎn):對于一些大型的糧倉而言,線纜部署復(fù)雜,不易于后期的維護(hù)和擴(kuò)展;時(shí)間久遠(yuǎn)后線纜容易老化,更換成本高昂。近年來,隨著無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和傳感器技術(shù)的飛速發(fā)展,在醫(yī)療、工業(yè)控制等領(lǐng)域開始得到應(yīng)用。本文提出了基于ZigBee的糧倉環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng),使用傳感器對糧倉內(nèi)部的環(huán)境參數(shù)進(jìn)行自動采集,用ZigBee技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行無線傳輸,可以有效避免有

3、線糧倉監(jiān)控系統(tǒng)中遇到的各種麻煩,降低了人工參與強(qiáng)度,提高了系統(tǒng)的可靠性和自動化水平。
　　 本文首先介紹了目前糧倉環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀,對系統(tǒng)進(jìn)行需求分析;其次對糧倉環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),并對節(jié)點(diǎn)的硬件結(jié)構(gòu)和軟件實(shí)現(xiàn)進(jìn)行設(shè)計(jì);然后完成整個(gè)糧倉環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的組網(wǎng)和測試工作;最后實(shí)現(xiàn)了一個(gè)簡易的糧倉環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng),通過可視化平臺實(shí)時(shí)觀察糧倉環(huán)境情況,建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)使用CC2430射頻芯片,內(nèi)部已經(jīng)集成有一個(gè)

4、控制器。使用DS18B20和SHT11傳感器分別對糧倉內(nèi)溫度、濕度進(jìn)行采集。為了靈活部署和最大程度降低系統(tǒng)功耗,系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)選用兩節(jié)7號電池供電。深入分析Ti公司的Z-Stack協(xié)議棧,并將其移植到CC2430芯片上。
　　 通過系統(tǒng)測試和驗(yàn)證,完成整個(gè)糧倉環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的搭建,實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)問的數(shù)據(jù)傳輸,對網(wǎng)絡(luò)的建立過程進(jìn)行了簡要分析。通過系統(tǒng)設(shè)計(jì)可以解決當(dāng)前有線監(jiān)控系統(tǒng)上遇到的一些問題,為以后的糧倉環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用和推廣提供參