作者：李丽芬 郝鹏伟 王铭辉
来源：《科技创新与应用》2016年第14期
摘 要：文章介绍了ZigBee技术的特点及在环境监测中的应用，提出并设计了一种基于Zigbee技术的环境监测系统，详细介绍了该系统的软件和硬件设计方案。希望能够通过文章的介绍与分析，能够给相关工作人员带来一定启示，仅供参考。
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冯代存沼气储气罐 关键词：ZigBee；PM2.5；环境监测
引言
当前经济的迅速发展及工业化的迅速推进带来了工业废气和温室气体排放量的急剧增加，导致环境的进一步恶化和全球温度上升，尤其是我国北方进入冬季供暖期后，部分地区雾霾严重，较差的空气质量影响了人们的生活、工作，不利于社会的可持续发展。人们迫切需要对大气环境开展监测和预报，以便合理的安排工作和出行，采取更广泛、有效的措施控制污染。因此，建立大气环境的监测系统至关重要。
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随着嵌入式技术及传感器技术的进步，无线传感器网络已经深入到人类生活的各个方面。Zigbee技术作为短距离无线通信技术的代表之一，具有低功耗、短时延、组网灵活、自愈力强等诸多特点，可以广泛应用于低速无线传感网络中。基于上述原因，文章提出了无线传感网络大气环境监测系统的设计方案。本方案在特定区域中建立ZigBee无线网络，通过终端节点采集温度、湿度，PM2.5和有毒有害气体等数据信息，并将传感器信息由协调器传给嵌入式网关，网关处理后，将直观的信息显示在QT界面、PC机串口，并以信息的形式发动到手机终端，同时实现与外部Internet网络的通信。 乙腈 1 硬件电路设计及应用
1.1 系统总体结构设计
该系统主要分为三大模块：无线通信采集模块、网关节点模块和信息传输模块，无线通信采集模块主要实现大气监测区域的无线网络的组建、传感器采集节点的控制和数据信息在网络间的传送，其中传感器采集节点用来采集二氧化碳、一氧化碳、PM2.5、温度、湿度等大气环境信息，系统使用基于ZigBee协议的CC2530芯片进行传感器节点控制。网关节点模块主要实现无线传感器网络采集来的信息处理，主要功能体现在两个方面：（1） 真空超导采集信息再通过GPRS模块进行转发时的协议数据帧的转换；（2）网络服务器的搭建。网关节点使用基于ARM体系结构的处理器作为硬件平台的核心，实施中采用的是博创公司的S3C2410开发板，配以Linux操作系统，系统配置以太网接口和BOA服务器。信息传输模块包括三部分，分别为本地数据显示模块、GPRS通信模块和Internet网络访问模块。GPRS通信模块主要实现采集来的数据与用户终端设备的通信，Internet网络访问模块主要通过PC机或手机终端，以网页的形式访问采集的数据信息。系统总体结构如图1所示。
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