基于Zigbee协议的无线温湿度监控系统的设计与实现

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1、摘要基于Zigbee协议的无线温湿度监控系统的设计与实现在现代工农业生产过程中，温湿度信息的监控已经成为其中很重要的的一个部分，它关系到农作物的生长，关系到现代工业生产的顺利进行，还关系到人们日常生活的健康出行。因此，对温湿度信息进行现代化的监控，就显得越来越重要。而传统的有线温湿度监控存在着维护困难、布线复杂等诸多缺点，在很多场合都符合实际操作的要求。通常的无线解决方案，一般都是能耗高且传输距离有限。这就需要一种易于维护、能自由分布、能耗低、可监控范围广而且能对温湿度信息进行实时监控的解决方案。而

2、基于Zigbee协议的无线温湿度监控系统正因为其自组织、能耗低、可靠性高等特点，弥补了有线和传统无线监控方式的不足，成为当前首选的无线温湿度监控解决方案。为此，本文设计了一种基于Zigbee协议的无线温湿度监控系统，由协调器建立并维护Zigbee网络，由无线温湿度传感器节点采集温湿度信息，然后通过Zigbee网络经由路由器、协调器传输到上位机，上位机的监控端软件通过图形化界面实时显示当前的温湿度信息，从而实现对温湿度信息的实时监控。论文首先对无线传感器网络的研究现状进行了论述，接着对Zigbee技术

3、的特点进行了总结。随后对无线温湿度监控系统涉及的TI公司Z-Stack协议栈结构进行相关分析，对Z-Stack协议栈的工作流程及主要实现进行了相关探讨。接着介绍了无线温湿度监控系统的体系结构。包括硬件设计及软件设计的体系结构。随后是具体的硬件设计及实现以及软件设计及实现。首先从硬件部分论述了无线温湿度监控系统的架构设计还有温湿度传感器模块、路由器模块及协调器模块的硬件设计和SMA接口的倒F型天线设计，然后从软件部分介绍了上位机的监控系统软件的设计及Zigbee无线温湿度传感网络的协调器、路由器、传感

4、器节点的组网以及温湿度数据采集、传输、管理等功能的实现。其次对Zigbee无线温湿度监控系统的入网控制以及能耗问题进行了相关的分析和论述，并通过能耗测试，对整个监控系统的能耗有了一个大致的了解，确保在实际应用当中的低功耗要求。I最后本文进行了相应的总结及展望，指出了其中存在的有待提高的地方，现在我国正在大力发展物联网，物联网是一个极其庞大的网络，涉及的范围横跨各个领域，其实质就是让所有的实体资源通过网络连接起来，实现物理和虚拟超级智能化的应用。这是一个让人充满期待的美好未来，而要实现这个美好的梦，就

5、要要脚踏实地从基础做起。传感器网络是构建物联网最基础的条件之一，传感器作为感知的最前端，对信号进行探测和搜集，之后通过各种有线和无线的通信方式进行设备之间的通信交互。而Zigbee被认为是目前最适合利用在传感器网络建设的无线通信技术。所以在物联网正在慢慢兴起的时代，Zigbee的相关技术一定会越来越受到人们的肯定，相信以后Zigbee技术一定会带给我们更多的价值，让物联网的未来不再只是一个梦。关键词：温湿度监控，Zigbee技术，无线传感器网络，Z-StackIIAbstractTheDesigna

6、ndImplementationofWirelessTemperatureandHumidityMonitoringSystemBasedonZigbeeProtocolInmodernindustrialandagriculturalproductionprocess,themonitoringoftemperatureandhumidityinformationhasbecomeaveryimportantofapartofitisrelatedtothegrowthofcropsrelated

7、tothesmoothprogressofthemodernindustrialproduction,butalsorelatedtopeople'sdailylife,healthtravel.Therefore,thetemperatureandhumidityinformationinrealtime,accuratemonitoring,itbecomesincreasinglyimportant.Traditionalwiredtemperatureandhumiditymonitorin

8、gtheexistenceofcomplexwiring,nomaintenance,andothershortcomings,inmanycasesarenotsuitablefortheactualoperationanduse.Theusualwirelesssolutionsaregenerallyhighenergyconsumptionandlimitedtransmissiondistance.Thisneedforaeasytomaintain,can