基于CC2530的环境监测系统的设计与实现

针对传统环境监测系统布线复杂、功耗高、设备维护不便等问题,设计一个以CC2530芯片为核心的ZigBee无线环境监测系统;该系统以CC2530为主控芯片,基于ZigBee协议栈构建无线网络实现协调器节点和现场终端节点之间数据的收发,利用串口通信技术实现协调器节点和PC机之间的通信;从系统的整体设计方案、系统的硬件设计、系统的软件设计和系统的性能测试4个方面对系统进行简单介绍;经实验证明,该系统性能稳定、实时性强、功耗低、可扩展性强,可广泛应用于对环境参数要求比较高的场合。     

面向物联网的室内ZigBee监控系统设计

设计一种基于ZigBee的室内监控系统,该系统采用低功耗无线收发芯片CC2530及传感器构建室内局域网,包含物联网的感知层、网络层及应用层三层结构,传输协议选用ZigBee;感知层包括温湿度、光敏、摄像头图片数据采集;网络层主要是ZigBee无线网络,数据汇聚至网关;应用层包括手机、PC机等;网络拓扑结构采用星形网络结构;给出软硬件实现方法,主要有节点设计、网络组建及软件设计等;实验在长6m宽3m的室内进行,测试正常室温,温度传感器附近放置低于室温10℃和高于室温10℃物体改变环境温度;光敏传感器测试采用日照强度,遮挡及部分遮挡传感器改变光照强度;人员在摄像区域内外移动测试摄像清晰度及监控范围;测试结果表明系统工作正常,PC机终端软件显示各传感器随环境变化相应变化值。     

基于ZigBee的煤矿井下预警防爆监测系统设计

针对矿山井下的特殊环境,提出了一种基于ZigBee技术的煤矿井下预警防爆监测系统,实现煤矿井下环境信息和人员位置的实时监测,以减少事故发生率;井下系统采用CC2530+CC2401芯片作为ZigBee节点的核心,井下主控制器通过CAN总线实现与井上上位机的通信;上位机使用Labview软件实现程序编程,实时显示煤矿井下采集到的CH₄、CO、O₂浓度、温湿度和人员坐标等参数并进行Web发布;该系统结合了基于模糊逻辑算法的预警技术、基于物理隔离的防爆技术,同时提出了一种融合LQI的RSSI加权质心算法;实验证明该系统运行稳定可靠,提高了人员定位的精度,具有良好的应用前景。     

基于ZigBee技术的医疗输液监护系统*

设计了一种利用TI公司CC2530芯片的基于ZigBee技术的医疗输液监护系统。该系统采用压力传感器采集输液状态信息,在传感器和监视设备间构建ZigBee无线通信网络,将传感器检测到的输液信息,通过无线网络发送到监视设备上。分析了系统的工作原理、硬件组成、软件工作流程。实验结果表明该系统具有良好的实时性和可靠度,实现了医疗输液过程的自动监护。     

基于ZigBee的稀土矿山生产监控系统

针对目前稀土矿山开采中的不足,设计了基于ZigBee技术的稀土矿山生产实时监控系统,利用ZigBee无线传感器网络实现了对注液管道内液面高度信息的实时采集、传输和控制。硬件上,在监控节点中增加TI的CC2591射频前端扩大网络覆盖范围,采用TPS73033电源模块解决了大功率节点的供电,并选用MC35模块支持系统的GSM移动通信短信业务;软件上,设计了方便简洁的后台控制软件,方便用户操作。通过在高度为98米,最大直径为297米的实际矿山中的实验结果表明,系统通信距离可达400米,响应时间小于20 s,监控节点可连续无间断工作6个月,系统能较好地应用于工程实践中。     

基于太阳能光伏的无线户外环境监测系统设计

设计了一种采用太阳能供电模式的无线户外环境监测系统;该系统由终端节点,ZigBee-GSM网关和上位机数据存储中心组成,集成ZigBee和GSM无线通信,根据用户发送的短信指令控制终端节点数据采集的通断,同时用户发送短信指令远程查询户外环境的重要信息;针对户外环境因子的特点,选用工业级、灵敏度高的传感器,对户外不同位置的PM2.5浓度和紫外线指数进行测量,测量结果既可在上位机实时显示和存储,也可以由ZigBee-GSM网关通过SIM900A模块发送至移动终端;户外测试结果表明,该系统运行稳定,数据传输可靠,能快速地实现远程遥测功能,为户外环境远程监测提供了一种技术手段。     

基于ZigBee的智慧温室蓄电池监测节点设计

针对传统温室监测节点蓄电池剩余电量问题,提出一种改进的基于ZigBee无线通信技术的温室节点无线监测方案,设计一个经济实用的低功耗ZigBee无线监测节点;以CC2530为主控芯片,通过控制不同的传感器和电池智能管理芯片DS2438及其外围电路,实现温室环境参数和各节点蓄电池电压、电流以及剩余电量的精确测量并实时显示;测试结果表明,系统运行稳定,数据检测精度达到0.001。     

基于PLC与ZigBee的室内环境监控系统设计

环境监测点位具有分布范围广、点位多等特点,建立一套基于无线传感网络的环境实时监控系统,实现对区域内环境要素的在线监控,对及时掌握环境状况及有效控制环境污染的扩散有着直接而重要的作用;以CC2530芯片为核心构建ZigBee无线传感网络,并通过主控制器PLC将采集的数据进行分析与处理;利用主协调器及PLC将接收的监测数据传至上位机进行实时显示,由监控平台,结合红外收发器完成对外部设备的远程控制;上位机采用Wincc组态软件,结合西门子精智面板提供优异的人机交互界面体验;通过实验测试表明,该系统可实现大范围的室内环境参数的采集和传输以及远距离监控功能,且具有安装方便、扩展性强等特点,适用于需进行统一管理的智能楼宇建筑。     

基于CC2531的安全监测预警系统设计

为解决目前基层军营安全监测手段存在的高功耗、高成本、实时性较差、易被破坏等问题,选用CC2531和CC2591作为ZigBee通信模块芯片,布设多种传感器,搭建无线传感网,以PC机为监测主机,制定通信协议,设计出军营无线安全监测与预警系统;实现一平方公里范围内温度、湿度、人体入侵、可燃气体烟雾浓度等信息的远程监测与自动预警;以不同距离监测哈尔滨十二月份室外温度、相对湿度为试验,无数据丢失,温湿度测量误差不大于2%,表明系统具有高可靠性、高精度、低功耗、灵活易用等优点,具有广阔的应用前景。     

基于ZigBee和3G的远程监测系统的设计

为解决传统监测系统中布线麻烦、覆盖面积窄、节点不易移动等问题,设计了一种基于ZigBee和3G无线网络的远程监测系统;整个系统由ZigBee无线传感网、3G-ZigBee网关节点、3G网和监控中心组成;ZigBee节点由射频模块、主板、传感器模块和电源模块组成,射频模块由CC2530与CC2591加长距离式组合组成,3G-ZigBee网关以ARM9微处理器S3C2440和Linux操作系统为核心进行开发,实现了ZigBee网和3G网之间的连接;该系统应用于水族馆鱼缸中的水质监测系统,对温度、PH值、电导率、溶氧量、氨氮等参数进行测量;结果表明该系统实现了数据的稳定采集和较高的数据传输速度,满足了现代监测系统的要求。     

基于CC2530的重症监护病房环境实时监测系统设计

为了实时监测ICU(intensive care unit)病房环境中湿度、温度及CO₂浓度等环境信息,设计了基于CC2530的重症监护病房环境实时监测系统,系统由重症监护病房环境感知节点、网关节点、监控终端等几个部分构成;以CC2530为主处理器完成对感知节点的软、硬件设计,根据重症监护病房湿度、温度及CO₂浓度等环境信号的特点,设计各传感器模块的驱动电路;在Z-STACK协议栈的基础上,设计感知节点软件,实现数据的转发;经测试,网关节点的收包率在80%以上,预警信号产生时间小于3 s,监控终端数据刷新能力强,该系统具有精确度高、实时性强、预警及时等特点。     

基于ZigBee的公交IC卡实名制系统设计

随着物联网技术的发展,设计一种公交IC卡实名制系统已经成为一种可能;在此基础上提出一种基于ZigBee的公交IC卡实名制系统设计方案;该设计方案采用新一代SOC芯片CC2530作为整个系统ZigBee节点主控芯片,多个ZigBee节点构成拓扑网络收集IC卡信息,每个子网最终通过ZigBee协调器和GPRS构成的网关连接远程数据库,实时更新数据库信息;通过C/S客户端管理IC卡,实现公交IC卡实名制;文章方案也可以进行二次开发,加入公交车位置、公交车传感器数据等信息;测试表明,远程数据库中IC卡信息能够准确更新,具有很强的实用价值。     

基于ZigBee的特种装备贮运状态监测系统设计

设计了一种基于ZigBee技术的实时贮运状态监测系统。系统通过MEMS传感器实现特种装备贮运状态的采集,采用CC2530模块实现数据的无线传输,以ARM微处理器STM32F407为核心实现数据的实时存储、分析与显示,并应用数字滤波算法对数据进行滤波处理,提高了检测数据的精确度。系统测试结果表明该系统对于节点信息的采集和无线传输具有较高的可靠性和稳定性,具有推广应用价值。     

基于RFID和WSN仓储车辆定位系统设计

通过研究基于无线传感器网络的定位技术和无源超高频RFID的定位技术,提出了一种WSN-RFID协同精确定位方法对仓储运输车辆进行定位,并采用该方法设计了具有定位功能的智能小车,实现了对小车的区域定位和精确定位;文章详细阐述了RFID和WSN基本原理以及定位技术,给出了WSN与RFID硬件设计框图,搭建了仓储车辆定位系统硬件平台;通过对智能小车的定位功能进行测试,定位精度达到了86.5%,验证了WSN-RFID协同精确定位方法的有效性与可行性。     

基于ZigBee的艇载无线传感器网络设计与实现

为减少飞艇上部署的线缆数量,提高飞艇的载荷能力,增加飞艇上数据传输的灵活性。对基于ZigBee的短距离无线通信技术进行研究,提出了在大型飞艇中运用ZigBee技术组成无线传感器网络,对分布在飞艇上的传感器采集到的数据进行无线传输。设计适合飞艇使用的ZigBee硬件电路,并通过软件仿真和实际侧量,验证网络链路的通畅,保证数据的可靠传输。从而验证了在飞艇上运用Zigbee无线传感器网络采集并传输数据具有可行性。为飞艇上数据的传输提供了新的方法和思路。     

基于ZigBee的温湿光换气环境智能控制系统

智能农业是实现集约高效可持续发展的现代超前农业生产方式,是推动城乡发展一体化的战略引擎,是我国未来农业的发展新路.针对我国传统粗犷型农业生产方式水平低下,人力投入量大,生产效率低这一现状,本论文基于先进的ZigBee无线通信技术,对网络覆盖范围内的ZigBee设备自动识别,组建无线传感器网络的农业智能监控系统.本系统包括中央控制仪和网点测控仪两个部分,两者间采用ZigBee 2007协议通信.中央控制仪负责分析决策,制定并发送控制指令;网点测控仪负责信息获取、传送和指令响应,采集、发送现场信息并根据指令控制相应外设运转.通过中央控制仪和网点测控仪有机协调工作,实现温度、湿度、光照度、CO2浓度等大棚环境的智能化、可视化远程管理控制功能.     

航天器多路射频频谱自动监测系统设计

设计了一种采用太阳能供电模式的无线户外环境监测系统。该系统由终端节点,ZigBee-GSM网关和上位机数据存储中心组成,集成ZigBee和GSM无线通信,根据用户发送的短信指令控制终端节点数据采集的通断,同时用户发送短信指令远程查询户外环境的重要信息。针对户外环境因子的特点,选用工业级、灵敏度高的传感器,对户外不同位置的PM2.5浓度和紫外线指数进行测量,测量结果既可在上位机实时显示和存储,也可以由ZigBee-GSM网关通过SIM900A模块发送至移动终端。户外测试结果表明,该系统运行稳定,数据传输可靠,能快速地实现远程遥测功能,为户外环境远程监测提供了一种技术手段。     

基于ZigBee无线传感器网络的输液监测系统的设计

结合ZigBee无线通信技术设计了一款输液监测系统,该系统有效地解决了静脉输液过程中存在的输液速度难掌控、输液中断无报警、输液完毕无提示等问题;采用ZigBee无线传感器网络和红外光电传感器对输液过程进行实时监测,并将采集的液滴速度、液位信息、输液量等信息反馈至上位机,医护人员通过上位机可视化软件平台监测输液过程;实施结果表明:该系统液体滴速检测准确,其误差在±2滴以内,当液位降低到一定量或者输液出现异常情况时,终端节点可以发出声光报警信息,上位机软件发出橙色或者红色报警信息,提醒医护人员有效地处理紧急情况,提高输液的安全性,减少医疗事故。     

基于北斗和ZigBee的环境质量监测系统设计

针对目前环境空气质量监测系统大多操作复杂、显示控制单一及不能远距离报警的弊端,设计了基于北斗和ZigBee的环境空气质量监测系统,该系统可以在远距离的情况下自动完成组网,实现对空气中的温度、湿度和烟雾空气指标的监测和预警功能;系统中的采集端主控模块完成对多种传感器采集的信息进行显示与参数的设置工作,采用数字式温湿度传感器和离子烟感实时采集空气中的监测对象,空气指标数据通过每个子模块中的ZigBee路由及终端节点组成的无线局域网进行数据的传输,所有信息汇总后由ZigBee协调节点模块经北斗卫星网络进行实时传输,从而实现对远程空气质量监控的目的;经实验证明该系统温度误差值小于2.5%,湿度误差值小于等于4%,具有传输稳定、使用领域广阔和覆盖面积大等优点,符合未来智能报警领域的发展趋势,具有一定的实用价值和可推广性。     

基于ZigBee的煤矿井下甲烷浓度检测系统设计

针对传统煤矿井下甲烷浓度采用工业总线检测方法的不灵活和存在盲点等问题,本文提出了一种基于ZigBee的煤矿井下甲烷浓度检测系统。系统采用ZigBee协议栈构建无线传感器通讯网络,该网络的终端节点感知和采集矿井甲烷的浓度,并将浓度数据通过无线传输至协调器,协调器再经过串口传输到地面的监控中心。详细介绍了检测系统的软硬件设计,并对系统进行了测试验证。