基于ZigBee的无线测温管理系统的应用研究文献综述

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1、文献综述基于ZigBee的无线测温管理系统的应用研究1前言部分物联网作为一种新概念在几年前才被提出。作为一门新兴科技，它指的是在计算机互联网的基础上，利用RFID、无线数据通信等技术，构造一个覆盖世界上所有事物的“InternetofThings”[6]。无线传感器网络(WSN)是信息科学领域中一个全新的发展方向，同时也是新兴学科与传统学科进行领域间交叉的结果。无线传感器网络经历了智能传感器、无线智能传感器、无线传感器网络3个阶段[9]。智能传感器将计算能力嵌入到传感器中，使得传感器节点不仅具有数据采集能力，而且具有滤波和信息处理能力；无线智能传感器在智能传感器的基础上增加了无线通信能力，大大

2、延长了传感器的感知触角，降低了传感器的工程实施成本；无线传感器网络则将网络技术引入到无线智能传感器中，使得传感器不再是单个的感知单元，而是能够交换信息、协调控制的有机结合体，实现物与物的互联，把感知触角深入世界各个角落[14]。而无线传感器网络技术中的Zigbee技术由于其独特的特点和技术优势无疑将成为未来十年物联网发展的前沿科技。Zigbee是IEEE802.15.4协议的代名词。根据此协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。这一名称来自于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息。即蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的

3、通信网络[16]。Zigbee技术的特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本。主要适合用于自动控制系统和远程控制领域，且可以嵌入各种设备。简言之，ZigBee就是一种便宜的，低功耗的近距离无线组网通讯技术。它是一种介于无线标记技术和蓝牙技术之间的技术提案。主要用于近距离无线连接。它依据802.15.4标准，在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。这些传感器只需要很少的能量，以接力的方式通过无线电波将数据从一个网络节点传到另一个节点，因此它的通信效率非常高。运行的电气设备通常工作在高电压和大电流状态下，设备中存在的某些缺陷会导致设备部件的异常并使局部温度骤升。造成温度与接触电

4、阻值的恶性循环，最终会导致设备不能正常工作，甚至烧毁。温度过高可能会引起燃烧、爆炸甚至设备损坏或质量事故。无线测温系统正是基于这些原因而备受关注。其主要功能是对温度在线监测预警，该技术已广泛应用于水温测量、空气温度的测量、油温的测量及机器颤动等领域。该技术运用最新的无线通信技术、数字化温度传感技术，可实时自动检测配电站和用户工程现场各高低压关键点温度，大幅度降低现场设备巡查的工作量，并对不全状况提前进行预警，并通过后台计算机轻松实现无人值守和远程监测。本论文的研究指导思想为，开发一个具有实用价值的“无线测温管理系统”。该设计以个人计算机为终端，主要任务是实现环境温度的自动测量和调节。2主题部分

5、2.1国内外研究发展现状无线传感器网络是新一代的传感器网络，具有非常广泛的应用前景。其发展和应用将会给人们的生活和生产的各个领域带来深远的影响。现在世界各国都非常重视无限传感器网络的发展，IEEE也正在努力推进无线传感器网络的应用和发展。美国的《技术评论》杂志在论述未来新兴十大科技时，就将无线传感器网络列入其中。在“中国未来20年技术预见研究”中总共有157个技术课题，其中有7项是直接论述传感器网络的[6]。可以预见，无线传感器网络的广泛应用是一种必然的趋势，它的出现将会给人类社会带来极大的变革。目前在我国，由中科院微系统所主导的团队积极开展基于WSN的电子围栏技术的边境防御系统的研发和试点，

6、已取得了阶段性的成果。同时也有许多公司正在研究无线传感器网络，例如西安华凡科技有限公司，作为无线传感器网络解决方案的专业提供商，为Zigbee技术在我国的发展做出了不懈的努力。为广大的初学者和用户提供了从开发学习套件、Zigbee典型应用方案演示模型到Zigbee解决方案商业应用的一条龙服务[5]。杭州齐格科技有限公司与浙江农科院合作研发了远程农作管理决策服务平台，该平台利用了无线传感器技术实现对农田温室大棚温度、湿度、露点、光照等环境信息的监测。相比较而言，美国和日本的相关技术则处于领先地位，美国英特尔公司和加利福尼亚州大学伯克利分校领导的“微尘”技术的研究工作，已经成功的创建了瓶盖大小的全

7、能传感器，可以执行计算、监测与通信等功能。2002年，英特尔公司又率先在俄勒冈建立了世界上第一个无线葡萄园，这是一个典型的精准农业、智能耕种的实例。日本制作所于2004年11月24日宣布开发出了全球体积最小的无线传感器网络终端，该终端为安装电池的有源无线终端，可以搭载各类传感器使用。就单一Zigbee模块而言，目前国内用户使用的Zigbee模块大部分采用的是TI芯片，属自主研发的。没有经过各方面的