基于zigbee技术的空气质量监测系统

《基于zigbee技术的空气质量监测系统》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、基于ZigBee技术的空气质量监测系统【摘要】本文针对我国雾霾天气频发空气质量不断恶化的情况，设计了一种基于ZigBee无线网络技术的空气质量监测系统。该系统以ZigBee无线网络为核心搭配GPRS通讯技术，通过布置在监测区域的ZigBee节点驱动传感器采集空气质量数据，由一个ZigBee协调器及多个路由器节点构成一个监测网，协调器负责整个区域数据收集并通过GPRS网络传输给远程数据管理中心，实时监测空气质量变化并及时发布空气质量信息。【关键词】空气质量监测；ZigBee；GPRS；远程管理Abstract：Inthispaper，ourfreq

2、uentfogandhazesituationdeterioratingairquality，airqualitymonitoringsystemisdesignedbasedonZigBeewirelessnetworktechnology.ThesystemisthecoreofZigBeewirelessnetworkwithGPRScommunicationtechnology，drivenbythesensorarrangementofairqualitydatacollectedintheZigBeenodemonitoringare

3、abyaZigBeecoordinatorandanumberofrouternodesconstituteamonitoringnetwork，thecoordinatorisresponsiblefortheentireareaofdatacollectionandthroughtheGPRSnetwork8toaremotedatacentermanagement，real-timemonitoringofairqualitychangesandthetimelyreleaseofairqualityinformation.Keyword：

4、AirQualityMonitoring；ZigBee；GPRS；RemoteManagement伴随我国经济的高速发展，大气环境污染问题也随之诞生，针对日益严重的大气污染问题，各种监测手段应运而生。经过对现有监测手段进行详细研究后，本文提出一种基于ZigBee技术的空气质量监测系统。本系统利用ZigBee技术进行组网，使用GPRS技术向远程数据管理中心发送监测到的数据，无需铺设电线、电缆等线路，非常适合于对场地线路铺设要求苛刻及铺设电线困难的地区，为大气质量监测提供了一种新的监测方法。一、ZigBee技术简介与系统总体设计ZigBee技术是一种

5、低功、短距离、低成本的无线通信技术，其PHY层和MAC层协议为IEEE802.15.4标准协议，网络层是由ZigBee技术联盟制定，应用层的程序开发根据用户自己的应用需要，对其进行开发利用，因此该技术能够为用户提供机动、灵活的组网方式[3]。ZigBee无线网络技术支持三种网络拓扑结构，即星型拓扑结构、网状拓扑结构、树状拓扑结构。8基于ZigBee无线网络的空气质量监测系统总体结构如图1所示，系统主要由带有传感器的路由器节点、协调器节点和管理控制中心组成，方案中路由器节点采用树状拓扑结构分布在某一监测区域，多个路由器节点与1个协调器节点构成1个监

6、测子网，协调器节点通过ZigBee协议与各个路由器节点进行通信，获取各个路由器节点采集到的数据，再通过3G网络直接将数据发送到远程管理控制中心，远程管理控制中心配有1台设置了固定IP地址的Web通信服务器，负责与各个子检测区域协调器节点之间的数据通信，所有采集的数据都会保存到数据库中，用户可以通过终端登录查看整个系统的运行情况，对所有采集的数据进行统计与分析。按照国家标准，系统将会对空气当中的臭氧、一氧化碳、氮氧化物、二氧化硫、PM2.5、空气温湿度、风速等参数。二、系统硬件设计方案中ZigBee节点采用TI公司生产的CC2530为核心构成Zig

7、Bee节点，节点分为路由器节点和协调器节点，其中路由器节点带有传感器模块用于采集当前空气质量参数并逐级将数据发送给协调器，协调器节点搭配GPRS无线模块将数据发送给远程服务器。（一）路由器节点硬件设计路由器节点是网络的基本单元，以CC2530芯片为核心包括无线通信模块和传感器组成，路由器节点硬件结构如图2所示。8CC2530采用CMOS解决方案，内部含有增强型8051内核和频率为2.4GHz的信号发射器，发射功率为4.5dBm。CC2530采用可分散的算法，使网络传输数据量减少从而降低能耗，适用于IEEE802.15.4、ZigBee协议标准下的

8、应用，可以建立庞大的网络节点，而且具有非常低的成本。另外，CC2530整合了一个16位的数模转换器，可以直接采集传感器的模拟信号。系统中