基于zigbee无线传感器网络的仓储温湿度检测系统

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1、基于ZIGBEE无线传感器网络的仓储温湿度检测系统本系统提供一种仓储环境无线传感器X络温度湿度监测系统，包括终端节点(EndDevice)、路由器节点(Router)、协调器节点（Coordinator）、烟雾检测传感器、监测主机。终端节点(EndDevice)有DA300温度湿度传感器板和长距离ZigBee高频模块组成。通讯距离是ZigBee技术走向应用的主要瓶颈之一，采用的CC2591放大器+CC2430单片机设计的LBee高频模块有效提高了节点间的通讯距离。为了提高无线X络分布距离本系统采用X状X络拓扑，为了减少终端节

2、点(EndDevice)的功耗，把终端节点设置为半功能器件RFD，因此它可以是一个电池供电设备。关键词：终端节点(EndDevice)；ZigBee2006协议栈；ZigBee节点的数据传输　　对于粮仓和储藏农产品的大型冷库，需要每天周期性检测仓库每个位置的温度、湿度数据。根据对目前市场的调研发现，传统的仓储环境温湿度监控和监测系统基本上是在有线传感器(互感器)X络的基础上实施的功能。有些地方，有线传感器X络方式受布线、供电电源、安装场所、运行和维修环境等条件的限制，而造成监测系统的无法监测，并且现有仓储系统大量的监控和监测

3、采集量采用有线方式是无法完成的，更不可能保证数据的实时性、可靠性和完整性，此种系统也将限制对仓储环境设备运行状态的评估、判断和决策。因此组成无线传感器X络是仓储系统监测系统发展的一个重要趋势。　　本系统提供一种仓储环境无线传感器X络温度湿度监测系统，实现仓储环境温湿度的无线自动测控，保证数据的实时性和可靠性。　　1ZIGBEE技术用于仓储系统的分析　　ZigBee技术是建立在IEEE802.15.4国际标准上的一种新兴的无线X络技术标准，主要用于近距离无线X络连接。该技术的主要特色有低速、低功耗、低成本、支持大量X络节点、支

4、持多种X络拓扑、低复杂度、可靠、安全。它工作于2.4GHz(全球)、868MHz(欧洲)及915MHz(美国)的ISM频段，其基础是IEEE802.15.4，这是IEEE无线个人区域X工作组的一项标准，被称作IEEE802.15.4(ZigBee)技术标准。　　IEEE802.15.4仅定义了低级MAC层(介质介入控制子层)和PHY(物理层)协议；ZigBee联盟定义ZigBee堆栈层、X络层（NAX_DEPTH，MAX_ROUTERS和MAX_CHILDREN。ZigBee2006协议栈已经规定了这些参数的值：MAX_DE

5、PTH=5，MAX_ROUTERS=6和MAX_CHILDREN=20。MAX_DEPTH决定了X络最大深度。协调器(Coordinator)位于深度0，它的儿子位于深度1，他儿子的儿子位于深度2，以此类推。本系统最多需要3个路由节点起中继路由转发作用，MAX_DEPTH=5参数设置可以满足系统需要。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图1ZigBeeX络拓扑　　2系统设计　　本系统提供一种仓储环境无线传感器X络温度湿度监测系统，包括终端节点(EndDevice)、路由器节点(Router)、协调器节点（Coordina

6、tor）、烟雾检测传感器、监测主机。　　1）终端节点(EndDevice)、路由器节点(Router)和协调器节点（Coordinator）的设计　　将单片机和ZigBee无线收发器集成为一个单芯片的片上系统，也称为ZigBee无线单片机，CC2430就是这样的无线单片机，在无线单片机内部的存储器里面，安装了ZigBee2006无线X络软件协议栈后，CC2430可以实现ZigBee无线X络节点的功能。　　对于一个实际ZIGBEE应用系统的设计，设计者主要面对的技术难点之一就是通讯距离，这也是ZigBee技术走向应用的主要瓶颈

7、之一。由于一般的ZigBee前端RF部分输出大部分只有0DBM，点对点开阔地带实际通讯距离只有几十米，如果加上环境和阻挡因数，通讯距离还会缩水。虽然可以通过中继路由来解决，但是很多应用还是有困难。　　对于ZIGBEE通讯距离的扩展，目前采用外部扩展和内部增加放大器两套办法，TI最近推出的CC2591放大器芯片，就是比较典型的外部扩展的办法，CC2591能够和CC2430等ZigBee单片机完整结合，以非常低的成本，实现ZIGBEE通讯距离的扩展，图2是本系统采用的CC2591放大器+CC2430单片机设计的LBee模块。　　

8、　　　　　　　　图2CC2591+CC2430设计的LBee模块　　终端节点(EndDevice)、路由器节点(Router)和协调器节点（Coordinator）用成都无线龙长距离ZigBee高频模块（FLYRF）后，ZigBee节点的X络通讯距离可以轻易在点对点开阔地带通讯距离达到30