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基于ZigBee的温湿度监测系统
作者：李艳丽廖晓娟来源：《无线互联科技》2017年第13期
摘要：文章介绍了一种基于ZigBee的温湿度监测系统，系统以无线射频芯片CC2530为核心设计了用于温湿度监测的无线传感器网络，对系统的硬件电路设计和温湿度传感器DHT11的选择作了说明，给出了协调器和终端设备的软件结构图，设计了上位机监测平台软件。经测试表明系统运行稳定、节点硬件接收灵敏度高、温湿度测量准确，且具有可视化特点，可广泛用于环境监测。
关键词：ZigBee；CC2530；无线传感器网络；DHT11；协调器；终端设备；温湿度
环境中的温湿度与工农业生产及人民生活息息相关，如企业生产、仓库存储、温室大棚，家居生活。湿度过大会引起粮食霉变；温度变化会影响生产生活质量；精密仪器、半导体器件会因环境过温、过湿而性能降低1，并且随着人们对家居生活舒适度的要求越来越高，对室内室外的温湿度往往需要实时了解或监测。
由于温湿度监测一般存在着监测点分散、需远程控制等困难，为此，文本提出了基于ZigBee技术的无线温湿度监测方案，在监测区域放置传感器节点来采集温湿度数据，经处理后通过自组织无线网络将温湿度数据传输到监控端，由监控端对采集的信息进行统一管理分析。该方案改变了传统的有线监测方式，具有低成本、低功耗，可扩展性，布线简单等特点。目前蓝牙、WiH等无线通信技术应用日益广泛，但其复杂的设备系统，高功耗、高成本，不适合应用在一些低数据速率、低成本和通信范围较小的场合等领域，因此为了满足类似于温湿度传感器这样小型、低成本设备无线联网的要求，ZigBee技术正符合这种需求2。
1ZigBee技术
ZigBee技术是一种短距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通信技术，是一组基于IEEE802154无线标准研制开发的有关组网、安全和应用软件方面的通信技术。ZigBee协议规范使用了IEEE802154定义的物理层（PHY）和媒体介质访问层（MAC），并在此基础上定义了网络层（NWK）和应用层（APL）架构3。
在ZigBee网络中存在3种逻辑设备类型：Coordi
ator（协调器），Router（路由器）和E
dDevice（终端设备）。ZigBee网络由一个Coordi
ator以及多个Router和多个E
dDevice组成。Coordi
ator（协调器），协调器主要负责配置网络参数、启动整个网络，接收发送数据。协调器也可以用来协助建立网络中安全层和应用层的绑定（bi
di
gs）。Router（路由器）的功能主要是允许其他设备加入网络，多跳路由和协助它自己的由电池供电的终端设r