基于ZigBee技术的实验室安防监测系统

【摘要】随着高校教学水平的提高，实验室在教学和科研中发挥着越来越重要的作用，而实验室的各种设备往往价格昂贵，同时对环境又有某些特殊要求，因此，能否保证实验环境的稳定、实验仪器的正常运转和仪器的财产安全，对高校的科研进步和管理水平具有重要意义。因此，迫切寻求一种合理而有效的技术，使得以较低的成本来保障实验室的安全，是高校实验室环境所亟待解决的问题。在现代短距离无线通信技术发展日新月异的背景下，本课题面向应用为中心，遵循系统稳定性、可靠性、灵活性的原则，以时下最流行的物联网技术——ZigBee无线通信技术为核心，组建成本低、覆盖范围广、组网智能化的无线传感网络。通过终端节点携带多种传感器，定时进行数据采集发送至协调器节点，同时依靠高校的校园网资源，将无线传感网的采集数据通过基于ARM构架的以太网网关发送至校园网内的服务器主机，安保人员则可以通过客户端上位机实现校园网内任意地点的远程监测，大大提高了实验室远程监测的灵活性和可靠性。本文主要完成了以下工作：(1)分析了系统的整体结构和功能需求，并对ZigBee网络节点和以太网网关的硬件进行了设计。(2)对ZigBee的三种类型节点的软件协议栈进行了软件设计和功能定制，实现了终端节点定时休眠唤醒并对温湿度、人体红外、烟尘浓度、火焰探测、门磁等信息的采集，并汇总至协调器节点。通过对以太网网关控制器的软件设计，实现了将采集数据发送至以太网服务器的功能。(3)在VC6.0的中，使用MFC的CSocket类进行网络通信编程，设计了服务端和客户端的上位机软件，实现了服务端的多ZigBee网络数据汇总、多客户端连接和网络通信功能，通过客户端实现校园网内对实验室环境的远程监测。
【作者】岳瑶；
【导师】刘双峰；张瑜；
【作者基本信息】中北大学，信号与信息处理，2014，硕士
【关键词】ZigBee；无线传感网络；以太网网关；网络通信；远程监测；

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