大气环境物联网监测系统设计

发布时间：2021-11-04 10:45

　　设计了基于物联网的大气环境监测系统,通过ZigBee传感器网络和4G通信技术,在每个监测点安装传感器节点,以实时收集大气环境数据,并经过4G通信网络将数据传输至监测中心。在监测中心的实时监测系统中,可以对温湿度、CO浓度、NO₂浓度、PM2.5浓度等参数进行存储处理并在线显示。 

【文章来源】：自动化技术与应用. 2020,39(08)

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

环境物联网的的总体架构总体框架图

图1 环境物联网的的总体架构总体框架图感知层主要使用ZigBee无线传感器网络来收集大气环境数据等参数。ZigBee无线传感器网络由监控区域内的一组低功耗、低成本传感器节点而组成，它具有数据采集、数据存储、数据处理、数据收发功能[8-9]，以实现监控区域内大气环境数据的收集和显示。

4.2 网关节点的软件设计网关节点是无线传感器网络的核心，包括ZigBee无线网络模块，主控制器模块和4G网络模块。网关节点加电后，协调器形成ZigBee网络；协调器的主要功能是组网和协同，同时将CC2530芯片集成在协调器节点中，用于实时数据处理。图3是网关节点的工作流程图。首先，通过主动扫描确定网络中的协调器，发送信标请求命令，并设置扫描期限。如果在此期间未检测到信标，则可以将该节点用作网络的协调器以形成ZigBee网络。其次，确定通道，通过能量扫描将节能通道标记为可用通道，然后通过主动扫描从可用通道中选择最佳通道作为ZigBee网络的通道。最后，协调器确定唯一的网络标识以完成ZigBee网络的初始化。协调器还负责网络运行期间的监控和维护。协调器识别出从主机接收到的数据后，会根据接收到的请求信息的类型进行确认并将其转发到与之对应的每个功能节点，并将每个节点发送的数据帧添加到网络地址，然后再发送给监控中心的主机。监控中心存储并处理和显示通过终端接口接收的各种数据。

【参考文献】：
期刊论文
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[4]中国雾霾污染的空间效应及经济、能源结构影响[J]. 马丽梅,张晓.  中国工业经济. 2014(04)
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[6]以数据为中心的智慧城市研究综述[J]. 王静远,李超,熊璋,单志广.  计算机研究与发展. 2014(02)
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[8]雾霾天气成因分析及应对思考[J]. 张建忠,孙瑾,缪宇鹏.  中国应急管理. 2014(01)
[9]面向物联网的无线传感器网络综述[J]. 钱志鸿,王义君.  电子与信息学报. 2013(01)



本文编号：3475572