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《基于zigbee和labview的糧倉監(jiān)控系統(tǒng)設計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、太原理工大學碩士研究生學位論文1．1課題開發(fā)背景和意義第一章緒論糧食是關乎國計民生的重要戰(zhàn)略物資，糧食的存儲是涉及國計民生的重要課題，研究科學儲糧問題有比較大的社會價值和經濟價值。由于選用Rs一485、Rs-232等有線連接的數據通信方式使得傳統(tǒng)的糧倉監(jiān)控系統(tǒng)中糧倉監(jiān)控系統(tǒng)有著固有的缺陷，如系統(tǒng)的擴展比較困難、抗干擾的能力比較差、連接的線比較多；當一個設備損壞時可能會影響整個網絡，對于糧倉的管理與監(jiān)控非常不利。因此，為了保證糧食儲備的安全，論文作者結合糧庫實際情況，設計了一種基于ZigBee和LabVIEw的糧
2、倉監(jiān)控系統(tǒng)用于對糧情進行監(jiān)測?；趜igBee和LabVIEw的糧情監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能是通過往糧倉內存儲的糧堆里面放一些溫度傳感器，檢測糧食的溫度，接著把檢測到的溫度值變成模擬或數字量最后借助zigBee網絡，：悔傳感器采集的數據以無線方式傳輸給網關節(jié)點；網關節(jié)點通過串口將數據傳給監(jiān)控中心；監(jiān)控中心采用LabVIEw完成數據的實時顯示、存儲。測量人員經過查看數據監(jiān)控中心監(jiān)測到的溫度值估測糧堆的情況，進而采用適當的措施，以保證糧食存儲安全。這些年來，伴隨著z嚕Bee技術的發(fā)展，有了許多應用ZigBee網絡的實際案
3、例，把zigBee技術用在糧情監(jiān)控系統(tǒng)主要可以有效地降低系統(tǒng)成本，同時還能提高糧情監(jiān)控系統(tǒng)的可靠及工作效率，所以，將zigBee技術應用到糧情峪控系統(tǒng)是現代糧情監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢之一。1．2ZigBee的數據采集傳感網絡簡述zigBee2006協(xié)議棧由IEEE802．15．4標準和zigRee聯盟兩部分組成，即zigBee2006協(xié)議棧是在802．15．4標準基礎之上由ZigBee聯盟整合而成。包括工EEE802．15．4定義的PHY和MAC，以及ZigBee聯盟定義的APL和NWK。其特點是網絡容量大，節(jié)點體
4、積小，架構簡單。由于其體積小，而且能夠自動組成網絡，所以其布局非常的簡單方便；又因為網絡由大量的節(jié)點進行群體的協(xié)調運作，網絡擁有非常強的自愈力，其中任一節(jié)點的運作失敗都不會對整體的任務進行有非常大的影響，所以非常適合應運到無線傳感網太原理工大學碩士研究生學位論文～———-——-—————————————————————————————————————--—————————————·—————————————————————————————————L——-———————-—．-—．．—．．．．—．—————，——
5、———．．．．．—一絡。zi妒ee技術以其經濟、可靠、高效等特點在ⅣsN中有著廣溷的應用前景。主要用在遠程控制與自動控制的領域，能夠嵌入許多設備。具體的技術唰性如下表所示。表1．1ZigBee技術特性Table1—1Z遠Beetechnicalfeature技術特性具體技術指標在低耗電待機模式下，2節(jié)5號干電池可支持1個節(jié)點工作6～24個月，甚至更長。低功耗這是zi印ee的突出優(yōu)勢。相比較，藍牙能工作數周、wiFi可工作數小時。通過大幅簡化協(xié)議(不到藍牙的1／10)，降低了對通信控銣器的要求，按預測分析，低成本
6、以8051的8位微控制器測算，全功能的主節(jié)點需要32KB代碼，子功能節(jié)點少至4KB代碼，而且zigBee無需協(xié)議專利費。每塊芯片的價格大約為2美元zi曲eel：作在20～250kbps的較低速率，分別提供250kbfs(2．4GHz)、40kbps(915低速率Ml{z)和20I(bps(868M}Iz)的原始數據吞吐率，滿足低速莓i傳輸數據的應剛需求。傳輸范圍一般介于10～100m之間，在增加RF發(fā)射功率后’，亦可增加到l～3km。近距離這指的是相鄰節(jié)點間的距離。如果通過路由和節(jié)點間通信f昀接力，傳輸距離將可
7、以更遠zi邸ee的響應速度較快，一般從睡眠轉入I一：作狀態(tài)只需l9；【11s，：仃點連接進入網短時延絡只需30ms，進一步節(jié)省了電能。相比較，藍牙需要3～．Os、WiFi需要3szigRee可采用星狀、片狀和網狀網絡結構，由一個主‘W點管理若干子節(jié)點，最高容量多一個主二1，點可管理254個子’¨點；同時卡1，點還可由上一1層網絡。1，點管理，最多可綢成65000個。市點的大網高安全Z堙Bee提供了三級安全模式，包括無安全設定、使用接入j皇f}；0清單(AcL)防l}：j卜法獲取數據以及采剛高級加密標準(AEs1
8、28)的對稱密碼，以靈活確定其安全屬性。免執(zhí)照頻段采川直接序列擴頻在r業(yè)科學醫(yī)療(IsM)頻段，2．4G“z(全球)、915MHz(美國)羽J868MHz(歐耖I)太厲翌三盔堂堡主塹壅皇堂垡笙奎．—————————————————————————————一———————————————————————————————一一1．2．1ZigBee網絡結構zigBee網絡中存在全功能設備FF
