CN107317875A - 一种基于无线传感器网络的环境数据监控*** - Google Patents

一种基于无线传感器网络的环境数据监控*** Download PDF

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CN107317875A
CN107317875A CN201710620165.2A CN201710620165A CN107317875A CN 107317875 A CN107317875 A CN 107317875A CN 201710620165 A CN201710620165 A CN 201710620165A CN 107317875 A CN107317875 A CN 107317875A
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欧阳缮
马荣华
谢跃雷
王鲁豫
张晨华
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Guilin University of Electronic Technology
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Guilin University of Electronic Technology
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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Abstract

本发明公开了一种基于无线传感器网络的环境数据监控***，包括：数据采集模块（101），无线传感器网络模块（201），无线网关模块（301），Internet网络远程监控（401），数据采集模块（101）、无线传感器网络模块（201）、无线网关模块（301）、Internet网络远程监控（401）通过无线信号依次相连，可实现现场和远程环境数据的采集，处理、传输、监测和控制。采用本发明的技术方案的环境数据监控***，具有功耗低、稳定性好、成本低、数据可靠的特点，可以实现现场和远程环境数据监测和控制。

Description

一种基于无线传感器网络的环境数据监控***
技术领域
本发明涉及现场实时数据监测与控制技术领域，具体涉及一种基于无线传感器网络的环境数据监控***，包括数据采集模块、无线传感器网络模块，无线网关模块，Internet网络远程监控。
背景技术
随着我国电子信息产业的发展和自动化程度的不断提高，现场实时数据监测与控制技术获得了广泛的应用，并逐渐呈现网络化，智能化，低功耗的特点。现阶段与无线传感器网络技术相结合的实时数据监控***虽然在很多方面进行了应用，但依然存在***稳定性差、扩展性差、成本较高及可靠性差等问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明所解决的问题是如何解决实时数据监控***稳定性差、扩展性差、成本较高及可靠性差等问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种基于无线传感器网络的环境数据监控***，包括：
数据采集模块，主要由传感器组、传感器驱动模块、数据处理模块、STM32微控制器模块组成，负责对周边环境的温度，湿度，光照信息进行采集，处理；
无线传感器网络模块，主要由终端节点，路由节点、协调器节点组成，负责实现ZigBee组网和无线数据的发送和接收；
无线网关模块，主要由STM32模块和WIFI模块组成，二者之间通过串口来传输数据，负责与所述无线传感器网络模块、所述数据接收显示控制模块的数据双向传输；
Internet网络远程监控，主要由云服务器组成，通过安卓APP负责数据远程显示监测和控制；
所述数据采集模块、无线传感器网络模块、无线网关模块、数据接收显示控制模块通过无线信号依次相连，实现现场和远程环境数据的采集，处理、传输、监测和控制。
所述数据采集模块由STM32模块控制，通过USB线供电和代码烧写；
所述传感器组包括温湿度传感器，光照传感器，所述传感器驱动模块包括温湿度传感器驱动模块和光照传感器驱动模块，所述温湿度传感器驱动模块主要由IIC驱动接口和驱动程序组成，所述光照传感器驱动模块由IIC驱动接口和驱动程序组成；
优选地，所述的温湿度传感器、光照传感器数量均为3个。
所述的数据处理模块包括温度，湿度，光照度三个参数数据的处理。对每个参数加入差错检验机制，采用自定义数字滤波算法，保证采集数据的准确性。
所述无线传感器网络模块通过Z-Stack协议栈来实现各节点之间的ZigBee组网；
所述无线网关模块中的WIFI模块303内部烧写了GAgent固件，负责完成网关节点与云服务器之间的数据的转发。
采用本发明的技术方案的环境数据监控***，具有功耗低、稳定性好、成本低、数据可靠的特点。可以实现现场和远程环境数据监测和控制。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的数据采集模块结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明，但不是对本发明的限定。
图1、图2示出了本发明的结构示意，一种基于无线传感器网络的环境数据监控***，包括：
数据采集模块101，主要由传感器组、传感器驱动模块、数据处理模块111、STM32微控制器模块112组成，负责对周边环境的温度，湿度，光照信息进行采集，处理；
无线传感器网络模块201，主要由终端节点202，路由节点203、协调器节点204组成，负责实现ZigBee组网和无线数据的发送和接收；
无线网关模块301，主要由STM32模块302和WIFI模块303组成，二者之间通过串口来传输数据，负责与所述无线传感器网络模块201、所述数据接收显示控制模块401的数据双向传输；
Internet网络远程监控401，主要由云服务器402组成，通过安卓APP403负责数据远程显示监测和控制；
所述数据采集模块101、无线传感器网络模块201、无线网关模块301、数据接收显示控制模块401通过无线信号依次相连，实现现场和远程环境数据的采集，处理、传输、监测和控制。
所述数据采集模块101由STM32模块302控制，通过USB线供电和代码烧写；
所述传感器组包括温湿度传感器103，光照传感器104，所述传感器驱动模块包括温湿度传感器驱动模块107和光照传感器驱动模块110，所述温湿度传感器驱动模块107主要由IIC驱动接口105和驱动程序106组成，所述光照传感器驱动模块110由IIC驱动接口108和驱动程序109组成；
优选地，所述的温湿度传感器103、光照传感器104数量均为3个。
所述的数据处理模块111包括温度，湿度，光照度三个参数数据的处理。对每个参数加入差错检验机制，采用自定义数字滤波算法，保证采集数据的准确性。
所述无线传感器网络模块201通过Z-Stack协议栈来实现各节点之间的ZigBee组网；
所述无线网关模块301中的WIFI模块303内部烧写了GAgent固件，负责完成网关节点与云服务器之间的数据的转发。
采用本发明的技术方案的环境数据监控***，具有功耗低、稳定性好、成本低、数据可靠的特点。可以实现现场和远程环境数据监测和控制。
以上结合附图对本发明的实施方式做出了详细说明，但本发明不局限于所描述的实施方式。对于本领域技术人员而言，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，对这些实施方式进行各种变化、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种基于无线传感器网络的环境数据监控***，其特征在于：包括：
数据采集模块（101），主要由传感器组、传感器驱动模块、数据处理模块（111）、STM32微控制器模块（112）组成，负责对周边环境的温度，湿度，光照信息进行采集，处理；
无线传感器网络模块（201），主要由终端节点（202），路由节点（203）、协调器节点（204）组成，负责实现ZigBee组网和无线数据的发送和接收；
无线网关模块（301），主要由STM32模块（302）和WIFI模块（303）组成，二者之间通过串口来传输数据，负责与所述无线传感器网络模块（201）、所述数据接收显示控制模块（401）的数据双向传输；
Internet网络远程监控（401），主要由云服务器（402）组成，通过安卓APP（403）负责数据远程显示监测和控制；
所述数据采集模块（101）、无线传感器网络模块（201）、无线网关模块（301）、数据接收显示控制模块（401）通过无线信号依次相连，实现现场和远程环境数据的采集，处理、传输、监测和控制。
2.根据权利要求1所述的基于无线传感器网络的环境数据监控***，其特征在于：所述数据采集模块（101）由STM32模块（302）控制，通过USB线供电和代码烧写。
3.根据权利要求1所述的基于无线传感器网络的环境数据监控***，其特征在于：所述传感器组包括温湿度传感器（103），光照传感器（104），所述传感器驱动模块包括温湿度传感器驱动模块（107）和光照传感器驱动模块（110），所述温湿度传感器驱动模块（107）主要由IIC驱动接口（105）和驱动程序（106）组成，所述光照传感器驱动模块（110）由IIC驱动接口（108）和驱动程序（109）组成。
4.根据权利要求3所述的基于无线传感器网络的环境数据监控***，其特征在于：所述的温湿度传感器（103）、光照传感器（104）数量均为3个。
5.根据权利要求1所述的基于无线传感器网络的环境数据监控***，其特征在于：所述的数据处理模块（111）包括温度，湿度，光照度三个参数数据的处理，对每个参数加入差错检验机制，采用自定义数字滤波算法，保证采集数据的准确性。
6.根据权利要求1所述的基于无线传感器网络的环境数据监控***，其特征在于：所述无线传感器网络模块（201）通过Z-Stack协议栈来实现各节点之间的ZigBee组网。
7.根据权利要求1所述的基于无线传感器网络的环境数据监控***，其特征在于：所述无线网关模块（301）中的WIFI模块（303）内部烧写了GAgent固件，负责完成网关节点与云服务器之间的数据的转发。
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