基于ZigBee與GPRS協議糧倉遠程監視與防火防潮系統的設計

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的溫度濕度、煙霧狀況進行監測，將采集的數據通過ZigBee節點進行無線傳輸，最后發送到值班室，通過上位機界面進行實時顯示，并通過數據庫對相關數據進行保存，如果發現異常情況，通過發送短信或打電話的方式，發出警報，通知工作人員及時到現場進行處理。

關鍵詞：ZigBee；GPRS；糧倉監視；防火防潮

引言

隨著信息技術的不斷發展，尤其是網絡技術的廣泛應用，傳統的倉庫管理方式也朝著智能化方向發展。傳統倉庫管理需要人工實時查看倉庫內的情況，費時費力，效率較低；另外，采用布線方式組成有線網絡監測，存在布線復雜、維護不便、成本高等缺點。因此，采用無線傳感器網絡監測倉庫環境是一個必然發展趨勢，文章提出了基于ZigBee與GPRS協議糧倉遠程監視與防火防潮系統的設計。

1 系統框架設計

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

2 基于ZigBee協議的糧倉內部網絡設計

ZigBee是基于IEEE802.15.4標準的局域網協議，其特點是近距離、低復雜度、自組織、低功耗、低數據速率。因此文章通過對ZigBee網絡拓撲結構的分析，采用了其中的網狀網絡作為糧倉內部網絡的拓撲結構。通過ZigBee無線通信技術將糧倉中的一些傳感器連接起來，從而形成一個糧倉內部網絡。以下是各個節點的核心代碼：

協調器節點，用于接收溫度傳感器與煙霧傳感器的數據。

3 上位機界面設計

Qt是一個跨平臺C++圖形用戶界面應用程序開發框架。它既可以開發GUI程序，也可用于開發非GUI程序，因此，文章采用Qt進行開發，對該上位機界面進行數據顯示，如圖2所示。

4 數據庫的設計

SQLite是一款輕型的數據庫，它的設計目標是嵌入式的，而且目前已經在很多嵌入式產品中使用了它，在嵌入式設備中，只需要幾百K的內存就夠了。文章采用SQLite數據庫對糧倉所采集的數據進行存儲，如圖3所示。

5 結束語

文章提出基于ZigBee與GPRS協議糧倉遠程監視與防火防潮系統設計，采用網狀網絡組網，實現對糧倉環境溫濕度與煙霧的測量，采集并在上位機界面對節點數據的顯示，通過數據庫對數據進行存儲，通過SIM300實現報警功能，通過實驗證明這種解決方案有很強的實用性，系統運行穩定。對于解決實際應用中有線網絡布線成本過高及不便到達、環境惡劣地區環境溫濕度監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：物聯網及其應用。

許瑾（1994-），男，研究方向：物聯網及其應用。