【摘 要】在對糧倉溫濕度進(jìn)行監(jiān)控的過程中使用的技術(shù)主要存在自動化程度較低、費用較高和傳輸距離有限等問題。采用無線傳輸技術(shù)對糧倉的溫濕度進(jìn)行有效監(jiān)控能夠?qū)z測系統(tǒng)中存在的布線困難和擴(kuò)展能力較差以及成本較高的問題進(jìn)行有效解決。本文主要針對無線傳輸遠(yuǎn)程檢測系統(tǒng)的設(shè)計方式進(jìn)行論文分析，并得出了其在使用的過程中具有準(zhǔn)確率較高、信息的實時傳輸效果較好、可靠性較高的顯著特點。

【關(guān)鍵詞】無線傳輸 溫濕度遠(yuǎn)程監(jiān)控 系統(tǒng)設(shè)計

我國是農(nóng)業(yè)大國，糧食的生產(chǎn)是促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)正常發(fā)展的根本所在，其不僅屬于經(jīng)濟(jì)問題的范疇，同時也屬于政治問題。在國家中為了保證糧食存放的安全性，其庫存數(shù)量要能夠滿足國家全年使用數(shù)量的75%，在我國由于人口眾多，因此糧食的庫存量相當(dāng)龐大。在糧食的儲存過程中為了減少其產(chǎn)生霉變，就需要對于進(jìn)行監(jiān)測。在對糧倉的監(jiān)測過程中溫度和濕度是重要的內(nèi)容，因此設(shè)計出遠(yuǎn)程檢測系統(tǒng)有著十分重要的意義。隨著計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用范圍的逐漸擴(kuò)大，在糧倉的遠(yuǎn)程監(jiān)測中使用無線傳輸技術(shù)有著十分重要的現(xiàn)實意義。使用傳感器對糧倉中溫度值和濕度值進(jìn)行監(jiān)測，之后使用驅(qū)動電機(jī)實現(xiàn)倉庫的自動通風(fēng)。在遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中使用ZigBee技術(shù)進(jìn)行無線傳輸能夠?qū)崿F(xiàn)信號的快速傳輸，有效地解決了監(jiān)控系統(tǒng)中存在的布線復(fù)雜和擴(kuò)展能力較差的問題，實現(xiàn)糧倉溫濕度的實時監(jiān)控。

一、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

（一）系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)

在糧倉溫濕度遠(yuǎn)程檢測系統(tǒng)的設(shè)計中主要包括：溫度和濕度傳感器，ZigBee終端節(jié)點和協(xié)調(diào)器、遠(yuǎn)程服務(wù)器和主機(jī)等各部分，其中傳感器和監(jiān)測點中的ZigBee終端進(jìn)行有效連接，之后和協(xié)調(diào)器之間進(jìn)行通信連接，在這一過程中，協(xié)調(diào)器和上機(jī)位之間進(jìn)行連接，上機(jī)位為服務(wù)器提供相應(yīng)的服務(wù)，例如能夠?qū)?shù)據(jù)的采集和傳輸進(jìn)行有效控制，并未終端中的數(shù)據(jù)查詢提供數(shù)據(jù)顯示，在系統(tǒng)的末端為遠(yuǎn)程主機(jī)。

（二）系統(tǒng)硬件設(shè)計

在系統(tǒng)中包括終端節(jié)點、協(xié)調(diào)器和服務(wù)器三個部分。其中，終端節(jié)點包括：射頻模塊、供電系統(tǒng)和調(diào)試裝置以及溫濕度傳感器。終端節(jié)點主要對監(jiān)測到的糧倉內(nèi)的溫度和濕度進(jìn)行有效提取，并按照一定的傳輸原則將數(shù)據(jù)通過傳輸協(xié)議傳輸?shù)絽f(xié)調(diào)器中。協(xié)調(diào)器是由射頻模塊、供電系統(tǒng)和調(diào)試裝置組成，協(xié)調(diào)器主要是對串口發(fā)送的命令進(jìn)行準(zhǔn)確接收，之后在網(wǎng)絡(luò)中采用廣播的形式發(fā)送數(shù)據(jù)，最后又服務(wù)器接收到溫度和濕度的相關(guān)數(shù)據(jù)。

（三）系統(tǒng)軟件設(shè)計

在ZigBee系統(tǒng)軟件的設(shè)計以Z-Stack為基礎(chǔ)，在其結(jié)構(gòu)框架中主要包括：物理層、協(xié)議網(wǎng)絡(luò)層、控制層以及設(shè)備對象和應(yīng)用層組成，在不同的層面中主要通過之間的接口進(jìn)行通信連接。Z-Stack是以操作系統(tǒng)為基礎(chǔ)構(gòu)建而成的，主要使用消息輪訓(xùn)機(jī)制。在系統(tǒng)中要對硬件系統(tǒng)進(jìn)行初始化，之后再對 各個層面進(jìn)行初始化，此時整體系統(tǒng)就會處于低耗狀態(tài)。在進(jìn)行系統(tǒng)的使用過程中，整個系統(tǒng)就會共同產(chǎn)生反應(yīng)，轉(zhuǎn)變模式，對發(fā)出的指令進(jìn)行執(zhí)行。

1.接口函數(shù)設(shè)計。在系統(tǒng)中通過異步接受裝置和數(shù)字轉(zhuǎn)換器進(jìn)行使用是將數(shù)據(jù)采集過程中使用的數(shù)據(jù)按照需要進(jìn)行選擇使用，為了保證數(shù)據(jù)使用的方便性，要將異步接受裝置和數(shù)字轉(zhuǎn)換器進(jìn)行封裝設(shè)置。

2.事件處理函數(shù)設(shè)計。首先是利用協(xié)調(diào)器對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，協(xié)調(diào)器對服務(wù)器串口中發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行接收，之后再將數(shù)據(jù)傳送到終端節(jié)點內(nèi)，最后發(fā)送到服務(wù)器內(nèi)進(jìn)行使用。其次是對終端節(jié)點數(shù)據(jù)采集任務(wù)的事件進(jìn)行處理。在這一階段中，終端節(jié)點主要是對糧倉中的溫度和濕度產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集。

二、后臺管理系統(tǒng)設(shè)計

在糧倉溫度遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)中，后臺管理位于服務(wù)器的一端。在系統(tǒng)的使用過程中要在服務(wù)器端完成相應(yīng)的系統(tǒng)操作，首先是向協(xié)調(diào)器發(fā)送指令和接受協(xié)調(diào)器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)；其次要想網(wǎng)絡(luò)用戶提供相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，為倉庫管理人員提供數(shù)據(jù)查詢的有力條件，使其能夠準(zhǔn)確控制數(shù)據(jù)采集的頻率。在服務(wù)中使用java對后臺管理系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計。在系統(tǒng)的使用過程中使用訪問控制的方式，提高系統(tǒng)使用的安全性，在前臺頁面中主要包括以下幾個方面：

（一）登陸，在進(jìn)行系統(tǒng)的訪問過程中要使用已注冊的用戶名和正確的密碼，只有在進(jìn)入到系統(tǒng)后才能夠進(jìn)行操作。

（二）用戶管理，在使用時，管理員必須要具有高級權(quán)限，在此頁面中能夠進(jìn)行內(nèi)容的添加、修改，從而保證系統(tǒng)使用的合法性。

（三）串口設(shè)置，在該頁面中主要包括服務(wù)器中的所有串口，在使用時要保證串口波特率的合適性。

（四）采集控制，其主要是對糧倉中產(chǎn)生的溫度濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。

（五）數(shù)據(jù)查詢，管理員可以利用其進(jìn)行固定時間段的數(shù)據(jù)查詢，在頁面和后臺程序?qū)崿F(xiàn)交互后能夠獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)。

在進(jìn)行后臺接口的設(shè)計過程中，要參照整體設(shè)計和使用功能規(guī)劃，在后臺管理過程中主要使用數(shù)據(jù)庫和串口設(shè)計方式，同時根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)果繪制出相應(yīng)的圖形，使得監(jiān)控數(shù)據(jù)一目了然。

三、結(jié)束語

在糧倉溫濕度遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中使用ZigBee技術(shù)實現(xiàn)了對于糧倉中的溫濕度數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確采集，解決了系統(tǒng)設(shè)置中存在的諸多問題，綜合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，建立起了相應(yīng)的后臺管理系統(tǒng)，為倉庫管理過程中進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和數(shù)據(jù)查詢提供了便利。有力的打破了對管理工作地點的限制。使用該項技術(shù)能夠保證數(shù)據(jù)的正確傳輸，減少溫度和濕度誤差，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性，同時實現(xiàn)了低能耗，在今后的使用中，ZigBee遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)將得到更加廣泛的應(yīng)用。

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