基于ZigBee技术的无线大棚温湿监控系统

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    我国是农业大国,目前大棚养殖已成为我国一些农村的重要产业,是当地农民的主要经济来源,大棚养殖逐渐呈现大规模、集团化的特点,因此无人值守的大规模大棚自动温湿监控系统具有较高的实际应用价值。该系统采用ZigBee无线收发设备传输数据,无需专门架线,系统结构简单,节省了人力物力,通过ZigBee射频收发模块可读取各大棚的数据,并实现对大棚温湿度的控制,实现真正意义上的无人值守,与普通无线技术相比,还具有低功耗、低成本和网络容量大等特点,该系统由中心控制单元和大棚温湿监控终端组成。

    1 ZigBee技术简介

    ZigBee是一种新兴的近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线网络技术。它主要工作在无须注册的2.4 GHz ISM频段,传输范围在10~75 m,典型距离为30 m。ZigBee的基础是IEEE 802.15.4,这是IEEE无线个人区域网工作组的一项标准,被称作IEEE 802.15.4(ZigBee)技术标准。

    ZigBee技术的主要优点包括以下几个部分:

    功耗低 由于ZigBee的传输速率低,只有10~250 kB/s,发射功率仅为1 mW,而且采用了休眠模式,功耗低。根据ZigBee联盟的估算,两节普通5号干电池可使用六个月到两年。

    成本低 模块的初始成本估计在6美元左右,很快就能降到1.5~2.5美元之间,且ZigBee协议是免专利费的。

    网络容量大 一个ZigBee网络可以容纳最多254个从设备和一个主设备,一个区域内可以同时存在最多100个ZigBee网络。

    时延短 针对时延敏感的应用做了优化,通信时延和从休眠状态激活的时延都非常短。设备搜索时延典型值为30 ms,休眠激活时延典型值是15 ms,活动设备信道接人时延为15 ms。

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