一種基于ZigBee技術(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】—種基于ZigBee技術(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種基于ZigBee技術(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]ZigBee是一種嶄新的，專注于低功耗、低成本、低復(fù)雜度、低速率的近程無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。ZigBee是一種高可靠的無線數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)，廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，常用的領(lǐng)域有:無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，小范圍無線采集、路燈控制、家庭和商業(yè)建筑自動(dòng)化、玩具和游戲外圍設(shè)備、家庭網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)系統(tǒng)、遙感勘測(如自動(dòng)抄表)等領(lǐng)域。
[0005]基于ZigBee技術(shù)的無線廣域網(wǎng)絡(luò)針對(duì)環(huán)境、頻射識(shí)別醫(yī)療跟蹤等的監(jiān)測系統(tǒng)以其低功耗、高容量、高安全及免執(zhí)照頻段的優(yōu)勢應(yīng)用較為廣泛。
[0006]然而，現(xiàn)有的基于ZigBee技術(shù)的無線廣域網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)主要針對(duì)多個(gè)房間或某個(gè)小區(qū)域的傳感點(diǎn)采集，在面臨幾公里到上百公里的大范圍廣域網(wǎng)里建立萬級(jí)ZigBee傳感節(jié)點(diǎn)問題時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸堵塞、中斷或者停滯現(xiàn)象，這將嚴(yán)重干擾遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)的穩(wěn)定性及數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性。
[0007]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]有鑒于此，本發(fā)明提供一種基于ZigBee技術(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)，有機(jī)結(jié)合ZigBeeDTU技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)在無線廣域網(wǎng)絡(luò)中的遠(yuǎn)程監(jiān)測數(shù)據(jù)的順暢及實(shí)時(shí)性，避免遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)衰減或丟失。
[0009]本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容如下:
一種基于ZigBee技術(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)，包括依次連接的帶有傳感器的ZigBee節(jié)點(diǎn)組、ZigBeeDTU路由通訊節(jié)點(diǎn)、服務(wù)器和終端軟件系統(tǒng)；
所述帶有傳感器的ZigBee節(jié)點(diǎn)組由多個(gè)帶有傳感器的ZigBee節(jié)點(diǎn)組成；
所述ZigBeeDTU路由通訊節(jié)點(diǎn)將所述多個(gè)帶有傳感器的ZigBee節(jié)點(diǎn)采集的傳感數(shù)據(jù)按照預(yù)設(shè)程序編碼后的數(shù)據(jù)匯總后路由至所述服務(wù)器，供所述服務(wù)器將路由的傳感數(shù)據(jù)解析后存入所述服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫，并由所述終端軟件系統(tǒng)提取所述存入數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)，分析后得到監(jiān)測結(jié)果。
[0010]以上基于ZigBee技術(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)，將帶有傳感器的ZigBee節(jié)點(diǎn)與ZigBeeDTU路由通訊節(jié)點(diǎn)結(jié)合，利用了 ZigBee技術(shù)的低功耗、低成本特點(diǎn)，并將ZigBeeDTU作為路由通訊節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了無限廣域網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)擴(kuò)展及數(shù)據(jù)匯總的功能，由所述ZigBeeDTU路由的傳感數(shù)據(jù)改善了現(xiàn)有技術(shù)中基于ZigBee技術(shù)的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸中的數(shù)據(jù)衰減或數(shù)據(jù)丟失現(xiàn)象，提高了數(shù)據(jù)的傳輸流暢度及實(shí)時(shí)性。
[0011]優(yōu)選地，所述帶有傳感器的ZigBee節(jié)點(diǎn)包括:傳感器、微控制器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、ZigBee收發(fā)單元和電源管理模塊，其中:所述傳感器將采集的傳感數(shù)據(jù)通過微控制器的預(yù)設(shè)程序編碼后通過ZigBee收發(fā)單元輸出；
所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)預(yù)設(shè)程序編碼，所述電源管理模塊為所述微控制器提供電倉泛。
[0012]優(yōu)選地，所述ZigBeeDTU路由通訊節(jié)點(diǎn)包括:ZigBee傳感數(shù)據(jù)收發(fā)單元、微控制器、電源管理模塊和S頂通訊節(jié)點(diǎn)收發(fā)單元，其中:所述ZigBee傳感數(shù)據(jù)收發(fā)單元接收經(jīng)帶有傳感器的ZigBee節(jié)點(diǎn)發(fā)送的傳感數(shù)據(jù)，所述微控制器將所述傳感數(shù)據(jù)匯總后通過所述S頂通訊節(jié)點(diǎn)收發(fā)單元路由至所述服務(wù)器，所述電源管理模塊向所述微控制器及所述ZigBee傳感數(shù)據(jù)收發(fā)單元提供電能。
[0013]優(yōu)選地，所述多個(gè)帶有傳感器的ZigBee節(jié)點(diǎn)采集的傳感數(shù)據(jù)具體為:針對(duì)環(huán)境的溫度、濕度、風(fēng)向、風(fēng)速或污染物的傳感數(shù)據(jù)。
[0014]本發(fā)明中的傳感器采集的傳感數(shù)據(jù)具體是無線廣域網(wǎng)絡(luò)中環(huán)境監(jiān)測中的環(huán)境指標(biāo)參數(shù)，包括:實(shí)時(shí)溫度，大氣濕度、煙霧信息、風(fēng)速風(fēng)向等指標(biāo)，監(jiān)測部門可根據(jù)該環(huán)境指標(biāo)參數(shù)的監(jiān)測結(jié)果采取預(yù)警、防控等措施。
[0015]優(yōu)選地，所述ZigBeeDTU路由通訊節(jié)點(diǎn)為多個(gè)，所述ZigBeeDTU路由通訊節(jié)點(diǎn)可將ZigBeeDTU路由通訊節(jié)點(diǎn)路由的傳感數(shù)據(jù)匯總并路由至所述服務(wù)器。
[0016]所述ZigBeeDTU路由通訊節(jié)點(diǎn)可作為父節(jié)點(diǎn)與所述帶有傳感器的ZigBee節(jié)點(diǎn)構(gòu)成無線自組網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，同時(shí)，所述ZigBeeDTU路由通訊節(jié)點(diǎn)本身可作為子節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)接力傳遞，再由網(wǎng)絡(luò)級(jí)的ZigBeeDTU路由通訊節(jié)點(diǎn)路由至服務(wù)器，其最多的接力傳遞級(jí)數(shù)為8級(jí)。
[0017]優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括:根據(jù)所述監(jiān)測結(jié)果作出相應(yīng)警報(bào)的預(yù)警系統(tǒng)。
[0018]從上述的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例中的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是基于ZigBee技術(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)將帶有傳感器的ZigBee節(jié)點(diǎn)(子節(jié)點(diǎn))與ZigBeeDTU路由通訊節(jié)點(diǎn)(父節(jié)點(diǎn))結(jié)合，利用了 ZigBee技術(shù)的低功耗、低成本特點(diǎn)，并將ZigBeeDTU作為路由通訊節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了無限廣域網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)擴(kuò)展及數(shù)據(jù)匯總的功能，由所述ZigBeeDTU路由的傳感數(shù)據(jù)改善了現(xiàn)有技術(shù)中基于ZigBee技術(shù)的遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸中的數(shù)據(jù)衰減或數(shù)據(jù)丟失現(xiàn)象，克服了單純使用ZigBee技術(shù)無法實(shí)時(shí)及高速率地傳輸傳感數(shù)據(jù)，從而提高了數(shù)據(jù)的傳輸流暢度及實(shí)時(shí)性，同時(shí)，ZigBeeDTU路由通訊節(jié)點(diǎn)其傳輸速度由服務(wù)器所在通訊網(wǎng)絡(luò)決定，并不局限于ZigBee技術(shù)<250Kbs的數(shù)據(jù)傳輸速率；此外，所述ZigBeeDTU路由通訊節(jié)點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)最多8個(gè)網(wǎng)段的數(shù)據(jù)接力傳遞，數(shù)據(jù)傳遞速率可進(jìn)一步提高，組織形式機(jī)動(dòng)靈活。
[0019]
【附圖說明】
[0020]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0021]圖1為本發(fā)明實(shí)施例公開的一種基于ZigBee技術(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明實(shí)施例公開的一種帶有傳感器的ZigBee節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明實(shí)施例公開的一種ZigBeeDTU路由通訊節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]
【具體實(shí)施方式】
[0023]為了引用和清楚起見，下文中使用的技術(shù)名詞、簡寫或縮寫總結(jié)如下:
Zigbee:IEEE 802.15.4 協(xié)議；
ZigbeeDTU:一個(gè)將RS232/RS485串口通訊立即轉(zhuǎn)換為ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)通信的雙向轉(zhuǎn)換傳輸設(shè)備；
GSM: Global System for Mobile Communicat1ns,中文為全球移動(dòng)通訊系統(tǒng);
3G: 3rd-generat1n,第三代移動(dòng)通信技術(shù)；
CDMA: Code Divis1n Multiple Access,展頻通訊技術(shù)。
[0024]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0025]需要指出的是:Zigbee是IEEE 802.15.4協(xié)議的代名詞，根據(jù)這個(gè)協(xié)議規(guī)定的技術(shù)是一種短距離、低功耗的無線通信技術(shù)；
其特點(diǎn)是:近距離、低復(fù)雜度、自組織、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本。主要適合用于自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域，可以嵌入各種設(shè)備。
[0026]ZigbeeDTU，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的廣播方式發(fā)送、主從方式發(fā)送，除可實(shí)現(xiàn)一般的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)通信功能外，還可實(shí)現(xiàn)接力傳遞，串口通信使用方法簡單便利，設(shè)備參數(shù)可通過上位機(jī)軟件方便設(shè)置。
[0027]本發(fā)明提供一種基于ZigBee技術(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)，有機(jī)結(jié)合ZigBeeDTU技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)在無線廣域網(wǎng)絡(luò)中的遠(yuǎn)程監(jiān)測數(shù)據(jù)的順暢及實(shí)時(shí)性，避免遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)衰減或丟失。
[0028]圖1示出了一種基于ZigBee技術(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，包括:
多個(gè)帶有傳感器的ZigBee節(jié)點(diǎn)101、ZigBeeDTU路由通訊節(jié)點(diǎn)102、服務(wù)器103和終端軟件系統(tǒng)104 ；
需要說明的是，圖中示出的各相同節(jié)點(diǎn)以其中一個(gè)進(jìn)行標(biāo)示及說明；
所述多個(gè)帶有傳感器的ZigBee節(jié)點(diǎn)101將采集的傳感數(shù)據(jù)按照預(yù)設(shè)程序編碼后傳輸至ZigBeeDTU路由通訊節(jié)點(diǎn)102 ；
所述多個(gè)帶有傳感器的