粮仓温湿度监测管理系统

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1、基于zigbee的粮仓温湿度监测系统设计引言在过去，对粮仓温度的监控，主要是利用人工检测观察内部的温度和湿度，并通过恰当的方式来管控。随着技术的进步，有线传输形式出现，用来对粮仓环境进行监控。上述两种方式都属于低水平的监测系统，所需的成本比较高。面对传统的粮仓监测系统的种种不足，笔者查阅了较多关于粮仓监控系统的文献资料，经过全面的研究，研制出无线粮仓监测系统，有效的解决了之前存在的问题。经济社会的迅猛发展，人民生活水平显著提高，这就要求我国必须做好粮食储备，在粮库中存储粮食，对温度、湿度有较高的要求

2、，因此必须有较高的监测技术。粮食存储工作如果做不好，未有效控制粮仓温度，湿度过大，粮食非常容易生霉，并被害虫咬食。为实现粮食存储完好无损，必须对温湿度进行良好的监测，实时掌控粮食存储情况的变动。科学的粮仓监测系统有完善的技术作为保障，能确保粮食存储的安全。传统的粮仓监测系统基本上都是安排专门工作人员监测库内的温湿度，通过科学的方法来确保温湿度符合标准；随着技术的进步，有线传输形式出现，用来对粮仓环境进行监控。这两种方式都属于低水平的监测系统，监测的费用比较高。传统的粮仓监测系统存在许多问题，笔者查阅

3、了较多关于粮仓监控系统的文献资料，经过全面的研究，研制出无线粮仓监测系统，有效的解决了之前存在的问题。本监测系统是多项现代技术的结合，是收集、处理信息的有效方式。它不需要很多的线路，出现的问题少，运营成本低，稳定性高。现代的粮仓监测系统与网络系统实现了高度结合，智能化程度较高，能自动测量温度，实现信息共享。ZigBee技术概述在ZigBee联盟的网站上面，有一个传说，是关于“ZigBee”名字由来的。基本的内容是蜜蜂在采蜜的过程中，通过ZigZag形状的舞蹈在同伴之间交换蜜源信息，称之为“ZigBe

4、e法则”，蜂群就是通过这种法则维持生存和发展的。因为蜜蜂本身体积小，不会消耗很多的能量，采集花粉并互相传送。因此，ZigBee即表示一种短距离、低成本、低功耗、低速率的无线通信技术。在此之前，ZigBee亦被称作“HomeRFLite”、“RF-EasyLink”或“FireFly”无线电技术，目前统称为“ZigBee”，我国通常将它翻译为“紫蜂”技术。ZigBee技术并非完全独有、全新的标准，它是基于IEEE802.15.4—2003的标准而建立的。在它的基础上，ZigBee联盟提供了网络（NWK

5、）层和应用层框架（AF）。应用支持子层（APS）和ZigBee设备对象（ZDO），共同组成了应用层框架，在该框架内部使用了生产商定义的对象，在ZDO内部实现信息共享，确保安全性[15]。按照IEEE802.15.4—2003协议标准的要求，ZigBee的工作频段共分为3个，分别为868MHz、915MHz和2.4GHz。其中，868MHz频段范围是868.0~868.6MHz，该频段上只有一个信道，调制方式是二进制相移键控（BPSK），数据传输速率为20kbit/s；915MHZ频段范围是902~9

6、28MHz，该频段上有10个信道，调制方式也是BPSK，其数据传输速率为40kbit/s；2.4GHz频段范围为2400~2483.5MHz，调制方式是偏移四相相移键控（O-QPSK），数据传输速率是250kbit/s。868MHz和915MHz属于欧洲频段，主要用于美国和澳大利亚；而2.4GHz主要用于工业、科学、医学（ISM），是全球通用的，且该无线电频段不需要申请就可免费试用[16，17]。根据ZigBee联盟的观点，设计这种频段，费用不高，能量消耗也较小，在各类电子产品、居民和楼层的智能化、

7、工业生产流程控制、个人电脑安装、医疗设备智能化应用以及儿童玩具中，都会用到双向的ZigBee标准，它的市场价值潜力非常大。ZigBee技术的特点依照ZigBee技术特性，可总结出ZigBee具有以下几点优点：1、高可靠性：行业协会出台ZigBee标准的时候，使用了各种手段措施提升信息传递的稳定性，使用的手段有：物理层兼容高可靠的短距离无线通信协议IEEE802.15.4，同时使用偏移四相相移键控（O-QPSK）和直接序列扩频（DSSS）技术；信息冲突的解决主要要依靠载波侦听多路访问技术；使用16-b

8、itCRC来确保数据的正确性；为保证数据传递方向的正确性，会使用具有应答属性的信息传递方式；为了实现数据传输途径的正确性，使用了网状的网络系统。2、功耗低：终端设备的能量消耗比较低，通常情况下，路由器等设备要24小时通电，终端设备会有时间休息。只有终端设备可以定时休眠。当终端设备不需要工作，可以让其处于休眠模式，此时耗电量非常低；当其需要工作时，唤醒设备，使其处于工作状态，唤醒时间非常短，一般只需15ms。在实际系统中，终端设备对数据的采集一般都是定时采集的，就这样在