ZigBee技術在大氣環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)中的應用.pdf

1、隨著人類社會的不斷發(fā)展,各類工業(yè)污染事件不斷發(fā)生,直接或間接地影響了人類的生存。其中,以空氣質量監(jiān)測為例,空氣質量監(jiān)測的主要監(jiān)測數(shù)據(jù)有溫度、濕度、硫化物、氮化物、PM10、PM2.5等。大氣環(huán)境監(jiān)測是環(huán)境保護的基礎,其目的是為環(huán)境保護提供科學的決策依據(jù)。目前所采用的定點巡檢和中央站嵌入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)存在著數(shù)據(jù)采集精度低、實時性較差等問題,不能滿足環(huán)境應急監(jiān)測或快速監(jiān)測需要。短距離無線通信網(wǎng)絡ZigBee憑借著建設投資低、易于維護、組網(wǎng)容量

2、大、數(shù)據(jù)精度高、穩(wěn)定性好等特點,成為了大氣環(huán)境監(jiān)測應用中一個重要的研究課題。
　　本文首先研究了ZigBee技術的技術特點、Z-Stack協(xié)議棧、網(wǎng)絡拓撲結構以及路由算法。在ZigBee節(jié)點的硬件設計環(huán)節(jié),本文采用了TI公司的ZigBee無線通信芯片CC2530,完成了節(jié)點的數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)通信、數(shù)據(jù)采集模塊的設計,并在硬件設計部分對能源管理做了改進。
　　對網(wǎng)絡拓撲結構和路由算法進行討論,利用NS2等相關工具進行模擬仿真,從

3、中挑選出最優(yōu)的拓撲結構,對ZigBee路由算法的進行了改進,并給出了在NS2模擬仿真環(huán)境下的相關實驗數(shù)據(jù)。
　　本文建立了一個基于ZigBee技術的大氣環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng),并進行小規(guī)模部署試驗。軟件模擬仿真主要針對節(jié)點數(shù)量較多的情況,仿真的目的是測試系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。同時,軟件模擬仿真還能夠進行路由算法仿真,網(wǎng)絡拓撲結構仿真等,是進行系統(tǒng)測試的重要手段。
　　通過實驗數(shù)據(jù)對比得出不同覆蓋范圍下ZigBee拓撲結構的選擇標準和更