基于ZigBee的防火物联网关键技术研究

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1、分类号：密级：2UDC：编号：201331204015河北工业大学硕士学位论文基于ZigBee的防火物联网关键技术研究论文作者：高超学生类别：全日制学科门类：工程硕士学科专业：机械工程指导教师：王涛职称：教授DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofMechanicalEngineeringRESEARCHONFIREINTERNETKEYTECHNOLOGYBASEDONZIGBEEByGaoChaoSupervisor：Prof.WangTaoMarch2016摘要随着城市规模

2、的不断扩大，人口密度以及产业化集群逐渐增加，由此带来的消防安全问题与日俱增。由于传统火灾预警系统智能化程度低、能耗较高、准确度差、高层楼宇布线困难等原因，难以满足当前火灾预警的要求，急需一种更高效、安全、可靠、节能的防火监控解决方法。本文将ZigBee技术引入防火系统设计中。ZigBee技术是一种近距离、自组织、低功耗的无线通讯技术，用CC2530模块实现射频收发和信息处理功能，设计出带有扩展接口的CC2530全功能底板，将CC2530模块、WiFi模块和传感器模块嵌入其中，构建能接入Internet网络的ZigBee-WiFi网关和具有数据采集转发功能的传感网络节点。研究Zi

3、gBee的无线组网过程，在Z-Stack协议栈的基础上开发全功能节点设备和简化功能节点设备软件，在需要火灾预警的区域安装传感器节点，依靠节点的自组网技术，搭建无线防火传感网络，通过传感器节点的感知功能，采集防火区域的火灾信息，实现设备的组网、通讯、数据采集功能。通过设置虚拟服务器，将协调器节点接收到的数据经过接入互联网的ZigBee-WiFi网关上传到上位机系统。用LabVIEW编写上位机软件，并设置监控参数的报警阈值，解析传感器节点采集的监控信息数据包，若温度、烟雾和CO信息超过报警阈值，将报警信息实时显示在上位机软件。论文最后对整个系统进行测试，达到了预期的设计要求。关键字

4、：ZigBee协议物联网CC2530无线传感网LabVIEWIAbstractWiththecontinuousexpansionofcity,populationdensityandindustryclustersgraduallyincrease,resultingincreasingfiresafetyproblems.Duetothelowintelligence,highenergyconsumption,pooraccuracy,high-risebuildingwiringproblemsandotherreasonsofconventionalfirealarm

5、systems,moreandmoredifficulttomeettherequirementsofthecurrentfirealarm.Needamoreefficient,moresafe,morereliable,moreenergy-efficientfiremonitoringsolution.BasedontheZigBeetechnologyintothedesignoffireprotectionsystem.ZigBeetechnologyisashort-range,self-organizing,lowcomplexity,lowpowerwirele

6、sscommunicationstechnology.ImplementtheRFtransceiverfunctionandinformationprocessingmodulewithCC2530.TheCC2530fullfunctiondesignwithextendedinterfacebackplane.CC2530modules,WiFimoduleandsensormoduleembeddedinit.BuilttoaccessInternetnetworkZigBee-WiFigatewayanddataforwardinginsensornetworksno

7、de.StudyofZigBeewirelessnetworkingprocess.FullyfunctionalnodebasedonZ-Stackprotocolstackequipmentandsimplifiedfunctionnodessoftwareforthedevice.Intheareasthatneedfirealarminstallationofsensornodes.Relyonnodesinadhocnetworktechnology.Setupwirelessfi