基于ZigBee的远程温度监测系统

"基于ZigBee的远程温度监测系统" 本文提出了一种基于ZigBee模块技术的远程温度监测系统，能够实时地感知、收集和处理网络覆盖范围内的温度信息，并通过汇聚节点处理并发布在服务器Web网页上，用户可以登陆网页进行实时监控。 系统总体结构中，测温节点与协调节点节点自动组成一个星型网进行通信，移动终端（手机、平板电脑以及个人电脑）通过连接指定网络后通过Web浏览器访问温度数据的网页面显示界面。 系统主要有两大功能：环境温度数据无线ZigBee数据采集功能和环境温度数据远程实时监测功能。环境温度数据无线ZigBee数据采集功能是测温节点自动对所探测环境的温度进行ZigBee数据采集，通过无线传输的方式把采集到的温度数据都发送给协调器节点。环境温度数据远程实时监测功能是系统采用的是B/S（Browser/Server）结构，只需一个可以访问网页的终端即可远程监测环境温度数据。 硬件设计中，本系统采用TI公司开发的2.4GHz ZigBee片上系统解决方案CC2530的无线单片机方案。CC2530结合了领先的RF收发器的优良性能，业界标准的增强型8051 CPU，系统内可编程闪存，8-KBRAM和许多其他强大的功能。CC2530具有不同的运行模式，使得它尤其适应超低功耗要求的系统。 节点硬件设计中，测温节点由CC2530与DS18B20数字温度传感器组成，采用电池进行供电。CC2530通过单总线通信协议控制DS18B20数字温度传感器并获取实时的环境温度值，再发送到协议器节点。 软件设计中，系统组成ZigBee数传模块星形拓扑结构的网络通信，涉及到协调器与终端节点的编程。协议器负责建立网络并进行维护，接收各不同的终端节点发送过来的温度信息融合后再进行控制。终端节点必须加入协调器组建的网络中，并开始定期采集温度并发送到协调器上。 Web服务器显示界面是基于My Eclipse Enterprise Workbench 9.0平台的，用Jsp技术实现的基于Web的串口通信方法。页面利用Jsp技术实现了数据的显示功能，然后利用JavaBean和Servlet在后台获取串口的数据，并通过Json对象将数据传送到前端页面。最后利用Ajax技术实现了页面的定时自动刷新更新数据，以及利用JavaScript技术实现了页面按钮和功能事件的触发。 显示界面网页显示界面分为数据显示区域和参数设置区域两大部分。显示区域内分别显示传感器编号、获取时间以及温度值共三项数据内容。参数设置区域里需要设置的主要参数包括监测环境温度的上限值和下限值等。 本文提出了一种基于ZigBee模块技术的远程温度监测系统，能够实时地感知、收集和处理网络覆盖范围内的温度信息，并通过汇聚节点处理并发布在服务器Web网页上，用户可以登陆网页进行实时监控。该系统具有低成本、低功耗、低复杂度的特点，能够广泛应用于对温度敏感的工业、农业、医学等现场。