基于zigbee技术感知粮仓系统的研究

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1、大连海事大学硕士学位论文基于ZigBee技术的感知粮仓系统研究姓名：张启雨申请学位级别：硕士专业：信息与通信工程指导教师：齐国清201206中文摘要摘要粮食是人类赖以生存的基本物质，是一种非常重要的战略资源。粮食安全始终是关系我国国民经济发展、社会稳定和国家自立的全局性重大问题。粮食储藏是粮食流通中的首要环节，确保储存粮食的数量与质量安全就显得格外的重要。粮食的温度、湿度等参数是确保粮食安全存储的重要指标。因此提出了一种“感知粮仓”的概念，即不需要人工作业，通过无线通信技术来实时准确地获知远处粮库中

2、储存粮食的质量情况，并及时采取处理措施。ZigBee技术是一种新型的短距离、低功耗、低成本的无线通信技术，将ZigBee技术应用到感知粮仓系统中，可以非常方便地进行粮库的管理。本课题是根据某粮库发展无线监测系统的需求而研究和设计的，基于ZigBee技术的感知粮仓系统的关键技术是如何采用ZigBee无线模块组建一个网络来对粮仓系统进行监控和管理。本文根据粮库监控的实际需要，对国内外的粮仓监控方法进行了调查分析。然后对ZigBee技术特点、网络中数据传输模式、网络拓扑结构及其各层协议规范进行了较为深入的

3、研究。在此基础上，提出了基于ZigBee技术的感知粮仓系统的设计思路，并结合具体的粮库分布状况设计了系统节点模块的分布位置。在对CC2430芯片模块及其外围电路进行分析研究后，给出了无线通信模块的硬件设计方法，包括CC2430芯片模块、电源模块和串行通信模块等等，并设计了CC2430模块与传感器模块的接口电路以及传感器模块采集数据的程序流程。在硬件电路的基础上，用通信模块搭建了一个树簇状拓扑结构的网络。对网络中协调器、路由器和终端设备的工作过程进行了分析，并根据所要实现的功能进行了对应的软件设计，然

4、后对网络中的地址分配机制进行了研究，并结合实例给予说明。最后，设计了一个粮库监控系统平台界面，对由节点模块组建的网络的性能进行了测试，并对模块间的通讯距离进行了有无障碍物阻挡时的测量比较，为进一步及时准确地执行粮库的监控和管理提供了坚实的基础。关键词：粮仓监控；ZigBee技术；lEEE802．15．4标准；无线传感器网络英文摘要ABSTRACTThefoodisthebasicmaterialforhumansurvival，andisaveryimportantstrategicresource

5、．FoodsafetyisalwaysthemajorglobalproblemsofChina’Snationaleconomicdevelopment，socialstabilityandnationalindependence．Foodstorageistheprimarylinkinthegraincirculation，toensurethestorageoffoodquantityandqualityofsecurityisparticularlyimportant．Graintempe

6、rature，humidityandotherparametersareimportantindicatorstoensRrefoodstoragesecurity．Theconceptof’。perceptiongranary”isproposed，whichdoesnotrequiremanualoperation,thequalityofwirelesscommunicationtechnologytoreal—timeaccurateinformeddistantgranarystoredg

7、rain，andtotaketimelytreatmentmeasures．ZigBeetechnologyisanewwirelesscommunicationtechnology,andthatisshort-range，lowpowerandlow-cost．ZigBeetechnologyisappliedtotheperceptioninthegranarysystemCallbeveryconvenientforthemanagementofgrainstorage．11硷topicba

8、sedontheneeds’ofthegranaryofthedevelopmentofwirelessmonitoringsystemisresearchedanddesigned．ThekeyissueoftheperceptionofgranarysystembasedonZigBeetechnologyishowtobuildanetworkthroughZigBeewirelessmodulestomonitorandmanagethegranarysyst