溫濕度監測的應用需求在眾多領域引起了高度關注,糧庫、溫室大棚、工業安全監控系統等都需要實時地監測環境溫濕度。在實際應用中,參數采集點往往具有分布離散、移動性強等特點,導致傳統的有線監測布線困難。隨著無線傳感器網絡和遠程傳輸技術的發展,為系統自動化在線實時監測提供了實現途徑。基于ZigeBee無線模塊傳感器網絡具有組網簡單靈活、在線壽命長及移動性強等優點;而GPRS技術是中國移動推出的無線傳輸業務,采用分組交換技術,具有超強的穩定性和可靠性。
本次設計正是基十這兩種無線傳輸技術,以CC2530芯片為主體,實現了區域性傳感器數據采集與遠程數據傳輸。這種將PAN網絡和GPRS公用網絡相融合的采集方法具有覆蓋范圍大、穩定性強、精度高和應用環境廣泛的優勢。
系統結構與工作原理
監測系統由ZigBee數據采集終端節點、ZigBee數據采集網關節點以及ZigBee數據采集移動接收終端構成。ZigBee數據采集終端節點是用來采集傳感器數據,并將采集到的數據通過ZigBee網絡發送到協調節點的一種精簡功能設備(RFD)。網關節點由ZigBee網絡的全功能設備(FFD)和GPRS模塊TC35i構成,FFD在此又承擔著PAN網絡的協調器任務,所以又叫做協調節點。
網關節點主要功能是ZigBee網絡和GPRS網絡通信接口之間的轉換。協調節點將收集到的數據通過RS232發送給GPRS模塊,從而實現將無線個域網的數據匯聚并轉發到GPRS公用網絡;通過GPRS網絡,系統將采集到的溫濕度數據實時一地傳輸到遠程監控中心或用戶移動終端。
采用ZigBee技術與GPRS技術相結合的溫濕度智能監測系統具有布置簡單、成本低、穩定性高等特點,適用于人員不便達到的惡劣環境。該系統具有良好的擴展性,通過ZigBee模塊簡單的二次開發即可實現多種環境參數采集。為了減少ZigBee數傳模塊無線通信的能量損耗和網絡擁塞,還可以在無線退避算法和數據融合方面作進一步的研究。