2013级本科学士学位开题报告学院信息科学与工程学院年级专业13级电信DB2班学生姓名学号指导教师姓名2017年3月13日一、简表设计名称基于Zigbee技术的环境监测系统的开发课题A．科研课题（）B.自选课题（√）课题类型A.理论研究（）B.应用基础（）C.开发研究（√）开题时间2017年3月13日二、设计理论依据(包括研究意义、研究现状分析、参考文献综述)传统农业存在“靠天吃饭”的现象，农业生产的效率是非常低的，农作物的生产对环境的要求非常严格，农民对环境的监测能力有限，环境有任何问题都会影响植物的生长。为了使农业生产中的技术人员不用亲自去现场就可以实现实时采集现场设备的数据信息，也为了现代农业追求经营的利润的最大化，针对农业大棚温室环境数据信息监控特点，本文是在Zigbee技术的基础上进行无线传感器节点的开发，并且组成了现场监控无线传感器网络。本系统是以Zigbee为基础，以CC2530为芯片，Zigbee是无线网络中发展速度最快的一种技术，这个协议是由Zigbee联盟制定的，由于它具有低成本，延时短，安全性强等特点，这个协议工作在免执照的频段2.4G，不需要网络的租用费。该系统采用射频和控制器在一体的CC2530模块，软件上使用的是Zigbee2007协议栈，在Z-Stack通用模块基础上实现应用层各项功能。通过以上技术，用户可以完成温湿度，烟雾浓度，光照强度，人体红外线感应等功能的数据收集，协调器每隔一分钟将收集到的数据传给上位机，上位机将收到的数据显示并存储到数据库，可以实现长期环境检测及存储。方便用户及时了解当前及历史的环境情况，如果有什么问题可以及时解决。实验表明，整个传输过程中，并没有出现丢包的现象，而且收集到的数据都非常的准确，这表明了系统有非常好的可靠性和稳定性。参考文献综述：[1]孙学岩．基于ZigBee无线传感器网络的温室测控系统[J]．仪表技术与传感器，2010，20(8)：47~49[2]PottileGJ.WirelessSensorNetworks[J].IEEEInformationTheoryWorkshop,1998,37(4):139~140[3]ManHF,DuKM,SunZF.et.DesignandapplicationofZigBeebasedtelemonitoringsystemforgreenhouseenvironmentdataacquisition[J].TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering,2009,25(7):158~163[4]王福豹，史龙，任丰原．无线传感器网络中的自身定位系统和算法[J]．软件学报，2005，16(5)：857~868[5]刘敏钰，吴泳，伍卫国．无线传感器网络(WSN)研究[J]．微电子学与计算机，2005，22(7)：58~61[6]赵景宏，李英凡，许纯信．ZigBee技术简介[J]．电力系统通信，2006，27(7)：54~56[7]丁雪莲．ZigBee协议栈浅析[J]．电脑与信息技术，2013，21(5)：18~21[8]GutiérrezJA,CallawayEH,BarrettRL.Low-ratewirelesspersonalareanetworks:enablingwirelesssensorswithIEEE802.15.4[J].2003,22(3):12~17[9]颜振亚，郑宝玉．无线传感器网络[J]．计算机工程与应用，2005，41(15)：20~23[10]李战明，李振兴．ZigBee技术在人员搜救系统中的应用[J]．电子测量与仪器学报，2011.25(2)：186~191三、研究方案1.研究内容本项目主要是针对农业大棚的环境监测和记录，同时利用计算机和信息技术的手段，采用无线传输技术，接收测量数据，可以在移动终端进行分析数据的趋势，当农业大棚里面的环境不适合植物生长的时候，我们可以及时的处理。系统的整体设计方案主要有下位机采集数据模块、数据传输模块、和上位机接收数据模块、以及移动终端的显示模块。下位机程序设计是在IAREmbeddedWorkbench集成开发环境中进行的，在TI公司提供的ZStack⁃CC2530协议栈的基础上进行该系统应用程序的开发。这个项目里面，我们使用了四种功能的传感器，分别是：温湿度传感器，气体浓度传感器，光照强度传感器和人体感应传感器。下位机最主要的就是如何将四种传感器的数字在程序中糅合起来，可以一起发给上位机。上位机主要根据采集数据的通信协议，解析由下位机发送的数据，并将其存储至数据库，当人们需要知道历史或者当前传感器记录的时候，只需要去数据库调用就可以了。而且可以实时监控当前的数据并且显示在手机端。2.研究方案（包括研究方法和技术路线等）系统总体设计方案：整...