基于Zigbee传感器网络的远程环境监测系统的设计与实现

随着人们对生活环境的要求越来越高,环境问题开始得到了社会的广泛重视。目前全国环境监测信息系统很多,但都不完善,而且不能很好满足可持续发展战略和环保工作的需要。因此,研究新的检测手段来获取环境信息已经成为迫切的需要。 综合了传感器、嵌入式计算、现代网络、无线通信、分布式信息处理等技术的无线传感器网络是由大量具有感知能力、计算能力和通信能力的微小传感器节点构成的自组织、分布式网络系统。无线传感器网络由于其低功耗、自组织路由、无需布线等特性,特别适合应用于环境监测系统,该项研究具有很大的价值。 然而,作为一种新兴出现的技术,无线传感器网络应用于环境监测系统中将会面临许多的挑战。在环境监测中,监测点往往会布置在一些偏远地区,监测点与监控中心距离较远,而无线传感器网络是一种近距离的通信技术,无法利用自身网络将采集数据传送到监控中心。针对于这种情况,本文提出的无线传感器网络是基于Zigbee并采用GPRS进行数据通信的传感器网络,它是由无线传感器节点、汇节点和GPRS数据传输模块组成的分布式系统。汇节点和传感器节点之间通过Zigbee技术实现无线的信息交换,带有射频收发器的无线传感器节点负责对数据的感知和处理并传送给汇节点,汇节点再将数据直接传给GPRS模块,GPRS模块以短信(SMS)形式进行数据传输。监控中心通过GPRS网络与汇节点连接,并通过GPRS网络获取采集到的相关信息,实现对现场的有效控制和管理。经实验证明,本系统通讯距离能够满足大部分监测的需求,具有较高的可靠性,能方便地实现监测的网络化。