基于ZigBee与Web技术的数据传输与处理系统的设计与实现

摘要

随着环境问题的日益恶化，如何对人们生活环境进行长期精确的实时监测已经成为了一个倍受关注的话题。物联网技术在环境监测领域，通常通过分布在一定区域内的采集节点和汇聚节点组成局域网络，而后将收集完成的数据转发给服务器的方式进行应用。对环境信息的实时监测已经在军事国防、气候灾害预测、生物保护以及智能家居等多个领域被广泛应用，实时监测的普及将极大的改善人们的生产生活环境。 应用于环境监测的物联网系统通常在网络中伴随着大量的数据传输以及处理流程，因此本文基于ZigBee与Web技术，利用实验室自主研发的ZigBee网络通信协议栈，设计出来一套数据传输与处理系统，其目的在于对一定区域范围进行环境监测的同时，对采集到的数据上传至服务器，客户可以通过互联网实时对数据进行查看。 本文设计并实现的数据传输与处理系统，主要完成了系统软件的设计与实现。下位机节点管理器以STM32F103作为控制核心，利用多任务实时操作系统uC/OS-III和ZigBee协议栈搭建软件平台，通过射频模块CC2520进行短距离局域网通讯，利用 3G 网络进行远程网络通信。上位机利用多线程网络通信程序实现与下位机3G模块的交互，并将其采集的数据保存至数据库，用户便可以通过Web端在浏览器上查阅实时监测数据。 本文设计的数据传输与处理系统具有成本低、功耗小、稳定性强、安装简便以及移植性强等诸多优点。利用低功耗的硬件电路设计以及合理的软件控制方案，结合常见的各种传感器，可以在各种环境中长时间稳定且安全地完成环境监测的任务。

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