面向室内空气监测的无线传感器网络设计

摘要

目前，室内空气质量问题通常由多方面因素引起，其中一方面因素便是人们日常生活中由于粗心或者设备故障引起的诸如水煤气、天然气、液化石油气之类的有害气体泄漏，给人体带来危害。本课题根据实际需求，研究并设计一种面向室内空气质量监测的无线传感器网络，其主要针对室内空气中温度、湿度以及可燃气体进行检测并进行自动调控，其不仅能够能够有效的保护人们的身体健康，同时使得许多家庭的灾难得以避免。
　　本文以室内空气质量监测系统为研究对象，首先对无线传感器网络以及家庭燃气泄漏的重大危害进行分析；结合系统功能及需求，对系统总体设计方案进行设计，并对Zigbee无线网络以及Z-Stack协议栈的关键技术进行研究；设计了室内空气质量检测终端、Zigbee路由器、Zigbee协调器以及上位机实时监测软件，并应用相关理论技术对具体实现过程进行了分析和研究；通过对系统功能的测试，验证了系统能够正常稳定的工作，且具有较高的检测精度。
　　在室内空气质量监测系统中，选用TI公司的CC2530微处理器芯片作为本系统的主控芯片，用于构建Zigbee无线网络中的三种设备对象，并配合智能传感器以及上位机实时监测软件，实现对室内空气中温度、湿度、可燃气体浓度的实时监测、显示以及超限自动调控的功能。同时，能将一段时间内温湿趋势以曲线的方式表示，使监测结果一目了然。Z-Stack协议栈的使用，大大缩短了系统开发的周期，提高了系统的稳定性、可靠性以及可维护性。

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第1章 绪论

1.1 课题研究背景及其意义

1.2 国内外研究概括

1.3 课题研究内容

1.4 论文章节安排

第2章 系统总体方案设计

2.1 系统功能需求及结构定义

2.2 系统方案设计

2.3 小结

第3章 Zigbee无线网络及Z-Stack协议栈

3.1 Zigbee无线网络

3.2 Z-Stack协议栈

3.3 小结

第4章 现场采集传输设备硬件设计

4.1 Zigbee终端设备硬件设计

4.2 Zigbee路由器硬件设计

4.3 Zigbee协调器硬件设计

4.4 小结

第5章 系统软件设计

5.1 现场设备软件设计

5.2 上位机软件设计

5.3 小结

第6章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献

附录 A