ZigBee技術(shù)在大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用.pdf

1、隨著人類社會(huì)的不斷發(fā)展,各類工業(yè)污染事件不斷發(fā)生,直接或間接地影響了人類的生存。其中,以空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)為例,空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)的主要監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有溫度、濕度、硫化物、氮化物、PM10、PM2.5等。大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)是環(huán)境保護(hù)的基礎(chǔ),其目的是為環(huán)境保護(hù)提供科學(xué)的決策依據(jù)。目前所采用的定點(diǎn)巡檢和中央站嵌入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)存在著數(shù)據(jù)采集精度低、實(shí)時(shí)性較差等問題,不能滿足環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)或快速監(jiān)測(cè)需要。短距離無線通信網(wǎng)絡(luò)ZigBee憑借著建設(shè)投資低、易于維護(hù)、組網(wǎng)容量

2、大、數(shù)據(jù)精度高、穩(wěn)定性好等特點(diǎn),成為了大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)應(yīng)用中一個(gè)重要的研究課題。
　　本文首先研究了ZigBee技術(shù)的技術(shù)特點(diǎn)、Z-Stack協(xié)議棧、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及路由算法。在ZigBee節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),本文采用了TI公司的ZigBee無線通信芯片CC2530,完成了節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)通信、數(shù)據(jù)采集模塊的設(shè)計(jì),并在硬件設(shè)計(jì)部分對(duì)能源管理做了改進(jìn)。
　　對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和路由算法進(jìn)行討論,利用NS2等相關(guān)工具進(jìn)行模擬仿真,從

3、中挑選出最優(yōu)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),對(duì)ZigBee路由算法的進(jìn)行了改進(jìn),并給出了在NS2模擬仿真環(huán)境下的相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
　　本文建立了一個(gè)基于ZigBee技術(shù)的大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng),并進(jìn)行小規(guī)模部署試驗(yàn)。軟件模擬仿真主要針對(duì)節(jié)點(diǎn)數(shù)量較多的情況,仿真的目的是測(cè)試系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。同時(shí),軟件模擬仿真還能夠進(jìn)行路由算法仿真,網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)仿真等,是進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試的重要手段。
　　通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比得出不同覆蓋范圍下ZigBee拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇標(biāo)準(zhǔn)和更