基于Zigbee无线传感器网络的仓储环境参数监测系统设计

摘要

全球经济一体化进程的快速发展,使各国的物流业务得到了广阔的拓展空间。物流业依靠其自身的发展,已经成为当今世界主要的新兴产业。仓储作为现代物流行业的重要环节之一,伴随着物流业的不断发展壮大,其呈现出规模化、专业化、大型化的发展态势。仓储环境的优劣直接影响了客户对物流公司的选择,拥有温度适宜、湿度适中,不影响货物质量的仓储的物流公司会受到越来越多客户的亲睐。同时,物品对其所在仓储环境的要求也随之提高,要求仓储能对温湿度参数进行收集、显示、控制,同时能够达到更快捷、更简便、更稳定等要求。
　　作为目标监视系统的无线传感器网络已经越来越受到各个领域的广泛关注,该网络系统主要由传感探测器、计算机应用、无线通信等三部分构成。此外,当今世界技术发展迅猛,其中低功无线通信、嵌入式计算、微型传感器制造、集成电路等新科技的飞速发展和日益成熟,无线传感器网络得以借此快速发展,并将成为今后网络发展的一个必然趋势。
　　Zigbee技术是无线传感器网络通信技术家族中的新成员,其特点在于传输距离短、低传输速率、个人区域网络通信。该技术协议基于IEEE802.15.4标准,主要运用于控制应用和无线监测等领域。应用领域定位强调简单易用、距离短、速率低、功耗低、价位低。能够广泛用于智能农业、医疗护理、家庭自动化、消费类电子等方面,具有广阔的市场和应用前景。
　　本论文就是应用Zigbee技术具有的相关特点,同时根据仓储的实际情况,研究设计了仓储环境参数监测系统。该系统对仓储内的温度、湿度等参数数据进行采集、传输及处理,通过上位机进行显示,从而达到了对仓储内物品实时监测的目的。
　　通过对国内外大量资料的阅读与整理,深入研究与分析了Zigbee技术的特点,通过无线通信的方式在区域内自行组网,利用在组网内大量的微型传感器节点,搜集、传输、处理相关数据,进而达到网络“五化”,即信息智能化、体积微型化、多功能化、传输无线化、网络化。并且通过与有线传输的比较,验证了其先进性与实用性。
　　本文首先阐述了该问题研究的背景及实际意义;其次介绍Zigbee网络硬件、软件模块的建立;再次通过实验室实际数据的分析处理与理论数据相比较,验证了系统的可靠性与稳定性。

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第1章 绪论

1.1课题的研究背景、意义和目的

1.2 无线传感器网络国内外发展现状

1.3课题主要研究内容

第2章Zigbee协议栈构架及组网研究

2.1 Zigbee技术的概念

2.2 Zigbee协议栈的体系结构

2.3 Zigbee无线传感器网络的组成与维护

2.4本章小结

第3章 系统硬件模块建立

3.1系统硬件整体构架建立

3.2无线模块建立

3.3 电压转化模块研究与建立

3.4温湿度传感器模块研究与建立

3.5串口通信模块建立

3.6本章小结

第4章 系统软件模块建立

4.1系统软件整体建立

4.2 OSAL系统工作流程和事件传递机制

4.3 协调器和路由器模块的软件建立

4.4 本章小结

第5章 系统调试

5.1 串口模块调试

5.2 SHT11温湿度传感器模块研究与调试

5.3 无线模块调试

结论

参考文献

攻读硕士期间发表的论文和取得的科研成果

致谢