基于ZigBee與GPRS協(xié)議糧倉遠程監(jiān)視與防火防潮系統(tǒng)的設(shè)計

李國冬　許瑾

摘 要：通過溫濕度傳感器、霧傳感器分別對糧倉內(nèi)的溫度濕度、煙霧狀況進行監(jiān)測，將采集的數(shù)據(jù)通過ZigBee節(jié)點進行無線傳輸，最后發(fā)送到值班室，通過上位機界面進行實時顯示，并通過數(shù)據(jù)庫對相關(guān)數(shù)據(jù)進行保存，如果發(fā)現(xiàn)異常情況，通過發(fā)送短信或打電話的方式，發(fā)出警報，通知工作人員及時到現(xiàn)場進行處理。

關(guān)鍵詞：ZigBee；GPRS；糧倉監(jiān)視；防火防潮

引言

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，尤其是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，傳統(tǒng)的倉庫管理方式也朝著智能化方向發(fā)展。傳統(tǒng)倉庫管理需要人工實時查看倉庫內(nèi)的情況，費時費力，效率較低；另外，采用布線方式組成有線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測，存在布線復雜、維護不便、成本高等缺點。因此，采用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測倉庫環(huán)境是一個必然發(fā)展趨勢，文章提出了基于ZigBee與GPRS協(xié)議糧倉遠程監(jiān)視與防火防潮系統(tǒng)的設(shè)計。

1 系統(tǒng)框架設(shè)計

文章總體框架如圖1所示，通過溫濕度傳感器節(jié)點采集糧倉的溫濕度，通過煙霧傳感器節(jié)點采集糧倉附近的煙霧情況，并將采集到的數(shù)據(jù)報警節(jié)點與協(xié)調(diào)器節(jié)點中。然后通過協(xié)調(diào)器傳送到上位機，并通過上位機界面對數(shù)據(jù)進行顯示，并將數(shù)據(jù)存儲于數(shù)據(jù)庫中。如果糧倉發(fā)生異常，通過報警節(jié)點將數(shù)據(jù)發(fā)送給SIM300，通過SIM300發(fā)送短信或打電話的方式通知值班人員及時到達現(xiàn)場進行處理。

2 基于ZigBee協(xié)議的糧倉內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)設(shè)計

ZigBee是基于IEEE802.15.4標準的局域網(wǎng)協(xié)議，其特點是近距離、低復雜度、自組織、低功耗、低數(shù)據(jù)速率。因此文章通過對ZigBee網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的分析，采用了其中的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)作為糧倉內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)。通過ZigBee無線通信技術(shù)將糧倉中的一些傳感器連接起來，從而形成一個糧倉內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。以下是各個節(jié)點的核心代碼：

協(xié)調(diào)器節(jié)點，用于接收溫度傳感器與煙霧傳感器的數(shù)據(jù)。

3 上位機界面設(shè)計

Qt是一個跨平臺C++圖形用戶界面應(yīng)用程序開發(fā)框架。它既可以開發(fā)GUI程序，也可用于開發(fā)非GUI程序，因此，文章采用Qt進行開發(fā)，對該上位機界面進行數(shù)據(jù)顯示，如圖2所示。

4 數(shù)據(jù)庫的設(shè)計

SQLite是一款輕型的數(shù)據(jù)庫，它的設(shè)計目標是嵌入式的，而且目前已經(jīng)在很多嵌入式產(chǎn)品中使用了它，在嵌入式設(shè)備中，只需要幾百K的內(nèi)存就夠了。文章采用SQLite數(shù)據(jù)庫對糧倉所采集的數(shù)據(jù)進行存儲，如圖3所示。

5 結(jié)束語

文章提出基于ZigBee與GPRS協(xié)議糧倉遠程監(jiān)視與防火防潮系統(tǒng)設(shè)計，采用網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)，實現(xiàn)對糧倉環(huán)境溫濕度與煙霧的測量，采集并在上位機界面對節(jié)點數(shù)據(jù)的顯示，通過數(shù)據(jù)庫對數(shù)據(jù)進行存儲，通過SIM300實現(xiàn)報警功能，通過實驗證明這種解決方案有很強的實用性，系統(tǒng)運行穩(wěn)定。對于解決實際應(yīng)用中有線網(wǎng)絡(luò)布線成本過高及不便到達、環(huán)境惡劣地區(qū)環(huán)境溫濕度監(jiān)測的問題是一個很好的解決方案。

參考文獻

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作者簡介：李國冬（1993-），男，本科生，研究方向：物聯(lián)網(wǎng)及其應(yīng)用。

許瑾（1994-），男，研究方向：物聯(lián)網(wǎng)及其應(yīng)用。