基于ZigBee技术的生态环境监测系统研究与实现-开题报告
基于zigbee的无线环境监测系统.
一、课题介绍
本课题是以zigbee无线发射为核心技术的环境监测系统， 可以用来测量当前环境不同地点的实时温度，湿度，光 照强度和一氧化碳浓度。
温湿度，光照，一氧化碳等是最主要的环境参数，人们 的生活与其息息相关，在农业生产中也离不开这些环境 信息，在智能家居领域中也离不开这些环境信息的监测， 因此研究温湿度，光照，一氧化碳等数据的监测方法和 装置具有重要的意义。
二、总体方案设计
该系统主要由以下功能模块构成：协调器模块；传感 器节点模块；上位机显示界面等。
主要的系统电路有：电源电路、温湿度传感器电路、 光照传感器电路、一氧化碳传感器电路、显示电路、 报警电路、键盘设置阀值控制电路
二、总体方案设计-控制系统框图
三、系统组成
整个系统硬件由三大部分组成：以CC2530为核心的协 调器模块；以温湿度传感器、光照传感器、一氧化碳 传感器做组成的环境信息数据采集模块；以VB8.6编 译的上位机显示界面；以1602液晶显示器蜂鸣器为主 的显示报警模块；
物联网112班 zigbee的无线环境监测系统设计 指导老师：惠鹏飞 答辩人：王海超 专业：物联网工程 设计组成：硬件组合，上位机界面，系统测试，软件
测试，需求分析，文献综述，开题报告， 外文翻译，电路原理图
内容提要
1、课题介绍 2、总体方案介绍 3、系统组成 4、硬件调试
四、硬件调试-上位机界面显示
四、硬件调试-实物图
四、硬件调试-液晶屏显示
不足之处
本系统的光照和一氧化碳检测部分只是通 过模拟形式显示环境的变化。暂时没有实现 数字显示。
三、系统组成-各部分功能
➢ 1、温湿度检测传感部分：DHT11温湿度传感器 ➢ 2、光照检测传感部分：BH1750FVI光照传感器 ➢ 3、一氧化碳检测传感部分：CM-7一氧化碳传感器 ➢ 4、上位机显示界面部分：VB8.6 ➢ 5、蜂蜜器电路：PNP型晶体管S8550 ➢ 6、显示部分：LCD12864液晶显示器 ➢ 7、电源部分：3节1.5V干电池
基于ZigBee技术的无线传感器网络环境监控系统的开题报告
基于ZigBee技术的无线传感器网络环境监控系统的开题报告一、选题背景随着工业化和城市化进程的不断加快，环境问题也越来越受到人们的关注。
环境监测是通过感知环境中的物理、化学和生物量，对环境状态、变化趋势等进行分析、评估和控制的一项技术。
传统的环境监测方法主要采用人工监测和定点检测，不仅费时费力，而且效率低下、数据不准确、不能及时反馈和整合、不能远程监测等问题，因此需要利用现代科技手段来解决这些问题。
随着无线传感器网络技术的发展，无线传感器网络被广泛应用于环境监测系统中。
传感器节点可以通过无线信号进行信息传输，不需要现场维护，降低了人力和物力成本，可以实现自主组网，扩展性强、能够实现分布式监测等优势。
ZigBee技术是一种低功耗、低速率、短距离通信技术，因其低耗能、低成本、可靠性高等特点，被广泛应用在无线传感器网络中。
基于ZigBee技术的无线传感器网络可以实现间断型低功耗通信，无线节点自组网能力强，能快速、灵活地部署和运维无线传感器网络，可以用于环境监测等领域。
因此，本文将研究基于ZigBee技术的无线传感器网络环境监控系统。
二、研究意义1. 保护环境：通过对环境的实时监测，及时掌握环境变化情况，可以采取有效的措施保护环境。
2. 提高效率：传统的环境监测方式需要人工巡检，效率低下。
而无线传感器网络的环境监测系统可以实时监测并反馈数据，提高效率。
3. 降低成本：无线传感器网络系统的安装和维护成本远远低于传统环境监测设备，可以降低环境监测领域的成本。
4. 促进智能城市建设：无线传感器网络环境监测系统与云计算、大数据等技术结合，可以实现更智能、更高效的城市化建设。
三、研究内容和方法1. 系统功能要求分析：对无线传感器网络环境监控系统的功能要求进行分析，包括实时监测、数据处理、告警预警等方面。
2. 系统架构设计：包括无线传感器节点的选择、无线通信模块的选取、网关的设计等。
3. 系统实现及测试：包括软硬件设计及建立实验平台、联网测试等环节。
基于ZigBee的群组定位与环境监测设计的开题报告
基于ZigBee的群组定位与环境监测设计的开题报告一、选题的背景与意义室内定位和环境监测在现代人们的生活中扮演着越来越重要的角色，可以为人们提供舒适、健康和安全的生活环境。
而基于ZigBee的群组定位与环境监测系统可以有效地解决室内定位和环境监测的问题。
ZigBee是一种低功耗、短距离无线通信技术，广泛应用于各种智能家居、智能建筑、智能城市等领域。
基于ZigBee的群组定位与环境监测系统可以通过部署多个ZigBee节点实现对室内位置的定位和环境参数的监测。
此外，该系统还可以通过数据分析和处理，为用户提供更加精确、个性化的环境服务。
二、研究内容和方法本文旨在设计一种基于ZigBee的群组定位与环境监测系统，实现对室内位置的定位和环境参数的监测。
具体研究内容包括：1、系统结构设计：设计ZigBee节点的布局和连接方式，确定数据传输协议、算法及电路。
2、节点定位算法设计：通过ZigBee节点的时序差异和信号强度差异实现室内位置的定位。
3、环境数据采集和处理：设计传感器节点对环境参数进行实时采集，并对数据进行分类、分析和处理。
4、群组通信协议设计：通过ZigBee的群组通信协议，将数据传输到数据中心。
5、数据展示和分析：通过数据可视化和数据分析，为用户提供更加精确、个性化的环境服务。
本文将采用实验和仿真相结合的方法，通过实验验证设计的可行性，仿真验证系统的性能和稳定性。
三、预期成果1、设计并实现一种基于ZigBee的群组定位与环境监测系统。
2、设计并实现节点定位算法，实现室内位置的定位。
3、设计并实现环境数据采集和处理功能，对环境参数进行实时监测和分析。
4、设计并实现群组通信协议，实现数据的传输和接收。
5、通过数据可视化和数据分析，为用户提供更加精确、个性化的环境服务。
四、存在的问题及解决方案1、节点定位算法的可行性：针对节点定位算法的不足之处，可以通过增加节点数、改进算法和优化节点布局等方式进行改进，以提高定位精度和稳定性。
基于ZigBee技术的无线环境监测系统研究
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王 宝英 付 渊 夏 禹 （ １ 重 庆 电子 工程职 业 学 院 ， 重庆 ４ ０ １ ３ ３ １ ； ２ 重庆 水 泵厂有 限责任 公 司 ， 重庆 ４ ０ ０ ０ ３ ３ ）
摘 要 出 了一 种 基 于 Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ协 议 的 用 于环 境 监 测 的 无 线 传 感 器 网 络 方 案 。 使 用
点 ，这 些 传 感 器 节 点 通 过 无 线 通 信 方 式 形 成 的 一个 自组 织 的 网 络 系 统 。节 点 之 间 相 互 协 作 ， 检测 、 数 据 采 集 转 换 和 处 理 网 络 覆 盖 区 域 内 的监 测 对 象 的信 息 ， 并发送给观察者。 系 统 的无 线 传 感 器 网络 采 用 的 是 网状 拓 扑 结 构 ， 这 种 拓 扑 结
基于zigbee车间环境监测系统开题报告
课题介绍
• 将要设计的车间环境监测系统是基于 IEEE802.15.4 2.4GHz免费频段的国际先进 ZigBee无线网络技术，能够及时、准确的 将工业环境的动态情况反映到地面计算机 系统，使管理人员能够随时掌握车间的环 境，以便于进行更加合理的管理。当事故 发生时，系统会给出报警，并且做出相应 处理，具有一定的先进性和实用性。
• GSM WiMAX UMTS/HSDPA DCMP • 相对以上协议zigbee有低功耗，低成本的特 性。但是同时传输速率还有传输距离要相 对差一些。 • 平台 ：IAR 协议栈：zstack • 芯片选用2530. 下图为USB电源电路
课题内容
※硬件部分：包括硬件的选用，传感器和zigbee模 块、PC的连接 下图为实验硬件图示。
每个节点都由MCU微处理器，以及射频芯片组成。 PC和固定节点之间使用232口连接。有可能由 USB供电。移动节点由3节5号电池供电。
课题内容
• ※软件部分：制作一款软件使其适用于环境 监测系统，包括数据的采集、比对，以及 之后的显示和控制操作。
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相关文献： 瞿雷.一种新的无线网络通信技术Zigbee 单片机与嵌入式系统应用 王晟.无线传感网络节点定位与覆盖控制理论及技术研究[D].武汉理工大学， 2006 曹育红.矿井无线通信的频率选择.工矿自动化，2005,(4):23-25 Reinhardt，Tony，Environment GIS: The world in a computer. Journal of Environmental Science Technology，1996 BurrouphPA. Principles or Geographic In for mation Systems for Land Resources Assessment，Clavendon Press，Oxford，1990 Datasheet of C8051F340/1/2/3/4/5/6/7，Silicon Laboratories [Z] 王秀梅，刘乃安.2.4GHz射频芯片CC2420实现ZigBee无线通信设计 瞿雷，刘盛德，胡咸斌.ZigBee技术及应用[M].北京：北京航空航天大学出 版社，2007:45-48 史波，田凯.通用串行总线USB技术概述[J].信息技术，2001，（04）：3536 马钢.ZigBee的井下人员跟踪定位系统的设计[D].大连：大连理工大学， 2008 夏恒星.基于无线传感器网络的矿井安全监测系统的研究[D].南京：南京航 空航天大学，2007 王志中，董爱华.ZigBee技术及其在井下人员定位系统中的应用[J].煤矿安 全，2008,(5)：
ZigBee技术在农业自动化监控系统中的研究与应用的开题报告
ZigBee技术在农业自动化监控系统中的研究与应用的开题报告一、研究背景随着农业现代化的发展，农业自动化监控系统被广泛应用于种植、养殖、温室、灌溉等领域。
目前，智能化、自动化的农业监测系统方案越来越受到农民和农业从业者的青睐。
但是，传统的农业自动化监测系统存在许多问题，例如：工作范围限制、维护成本高昂、数据传输效率低下等等。
为解决这些问题，无线传感器网络技术应运而生，并被用于农业自动化监测系统中。
ZigBee技术是无线传感器网络中常用的技术之一，由于其低功耗、低成本、长距离传输、网络稳定等优势，被广泛应用于农业自动化监测系统中。
二、研究意义本文将探讨ZigBee技术在农业自动化监测系统中的应用，旨在探索一种高效、低成本、易维护的农业自动化监测系统解决方案。
具体研究内容包括：1. 分析农业自动化监测系统的需求和现有解决方法的不足之处；2. 了解无线传感器网络、ZigBee技术的特点和优势；3. 研究ZigBee技术在农业自动化监测系统中的应用，重点探讨其在农业环境监测、作物生长监测、温室自动化等方面的应用；4. 设计并实现一个基于ZigBee技术的农业自动化监测系统，并对比其与传统系统的优劣。
通过本文的研究，将有助于农业自动化监测系统的性能提升，实现农业现代化的目标。
三、研究方法本文使用文献研究法、实验研究法和IT工程本身的启发式方法相结合，具体步骤如下：1. 文献研究法：通过收集和分析相关文献和资料，了解农业自动化监测系统的需求、现有解决方案，以及ZigBee技术在农业自动化监测系统中的应用状况和存在的问题等。
2. 实验研究法：在实验室搭建ZigBee无线传感器网络平台，进行农业环境、作物生长、温室等场景的模拟实验，分析ZigBee技术在农业自动化监测系统中的性能、效率和稳定性等问题。
3. IT工程本身的启发式方法：通过工程实现中不断尝试、优化，以及与其他技术相结合，提高农业自动化监测系统的性能和效率。
基于ZigBee技术的生态环境监测系统研究与实现-开题报告
2. 实验仪器设备准备情况
操作系统：Windows7
开发平台：IAR Embedded Workbench for TI MSP430
指导教师意见：
指导教师签名：年月日
毕业论文（设计）工作领导小组意见：
组长签名：年月日
主要创新点
1.增加或减少监测终端不受限制使得系统灵活性较大。
2.对环境进行监测的同时，还可对指定区域进行信息查询。
3.系统实现监测对象信息的采集、量化、处理融合、传输、显示以及分析一体化。
总体安排和计划进度（包括阶段性工作内容及完成时间）
主要包括以下安排：
2014年10月20日：完成毕业设计选题；
2014年10月21日至11月12日：查阅搜集分析材料并完成毕业设计开题报告；
2014年11月13日至2015年3月16日：完成系统开发以及毕业论文初稿；
2015年3月17日至4月10日：完善系统，提交毕业论文定稿和答辩相关资料；
2015年4月11日至4月27日：答辩。
准备情况（查阅文献资料及调研情况、实验仪器设备准备情况等）
1. 主要文献资料
[1]罗瀚.基于ZigBee技术的温室无线传感器网络环境监测系统研究[D].吉林大学.2013
2.选题意义
环境监测采用ZigBee技术改变了当前环境监测落后的现状，解决了环境监测中遇到的一些问题，与传统的环境监测技术相比，ZigBee在环境检测中有以下几个比较明显的特点：（1）可以通过中间节点传输现场采集的数据，能耗和成本不增加的前提下，可以提高提高系统的性能；（2）廉价和快速部署网络，网络的自组织行为他们提供了可能；（3）网络的鲁棒性，抗破坏能力满足特定的应用需求；（4）在实时性和安全性上也存在一定的优势。在环境监测中ZigBee的应用有着非常美好的发展前景及研究价值。
基于ZigBee的无线远程监测技术研究的开题报告
基于ZigBee的无线远程监测技术研究的开题报告一、选题背景与意义随着物联网技术的迅速发展和应用，人们对于远程实时监测的需求越来越高，尤其在工业、农业、能源等领域，对设备状态和环境参数进行精确监测和控制至关重要。
而在远程监测系统中，传感器网络是重要的组成部分，它通过传感器收集环境数据，并通过无线网络将数据传输到远程服务器进行处理和分析。
ZigBee作为一种短距离、低功耗、低速率无线通信技术，在传感器网络中应用广泛，它具有简单易用、低成本、低功耗等优点。
因此，以ZigBee为基础的无线远程监测技术的研究具有重要的现实意义和应用前景。
二、研究内容和技术路线本文的主要研究内容是基于ZigBee的无线远程监测技术，并以环境监测为研究对象。
研究重点包括以下三方面：1、ZigBee传感器节点的设计与实现。
该部分主要包括传感器节点硬件设计、节点程序设计、通信协议设计等，实现ZigBee传感器节点能够从环境中获取数据，并通过ZigBee网络将数据传输到协调器节点。
2、无线传输协议的设计与实现。
该部分主要包括研究ZigBee通信协议、网络组网协议等，保证数据的高效传输和安全性。
3、远程监测系统的设计与实现。
该部分主要包括远程服务器和用户终端的程序设计与实现，实现数据的处理、储存、显示等功能。
技术路线如下：1、研究当前无线传感器网络技术的发展现状和应用领域，明确本文的技术研究目标。
2、对于ZigBee传感器节点的硬件设计，包括数据采集、信号处理、控制等方面的研究和实现；对于传感器节点的程序设计，包括嵌入式软件设计、通信协议设计等方面的研究和实现。
3、研究ZigBee通信协议，设计无线传输协议，保证数据的高效传输和安全性。
4、设计远程监测系统，包括远程服务器和用户终端程序的研究和实现，完成数据的处理和展示功能。
5、进行系统的测试和验证，包括硬件测试、系统测试和性能测试等，优化系统性能和功能。
三、研究预期结果和创新点本文研究预期结果是基于ZigBee的无线远程监测技术系统的设计与实现，重点在于解决传感器网络中数据传输和处理的问题，为实现实时监测提供技术支持。
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首先，上网查询相关资料，了解到采用Zigbee技术进行远程监测适合我国目前环境监测的需求。再根据查阅的资料进行网络拓扑结构设计，在中心节点的无线覆盖范围内进行传感器节点的架构，并实现网络管理和各个节点间的相互通信。在软件设计方面，确定系统包括几大模块以及各模块具体要实现的功能，并利用TI MSP430开发环境对系统进行总体设计。最后，通过大量的测试得出该系统能够实现远程监测环境。
[2]王风.基于CC2530的ZigBee无线传感器网络的设计与实现[D].西安电子科技大学.2012
[3]章伟聪,俞新武等.基于CC2530及ZigBee协议栈设计无线网络传感器节点[J]. 计算机系统应用.2011(07)
[4]章颢.基于Zigbee无线传感器网络的室内环境监测系统设计[D].湖南大学.2013
2.选题意义
环境监测采用ZigBee技术改变了当前环境监测落后的现状，解决了环境监测中遇到的一些问题，与传统的环境监测技术相比，ZigBee在环境检测中有以下几个比较明显的特点：（1）可以通过中间节点传输现场采集的数据，能耗和成本不增加的前提下，可以提高提高系统的性能；（2）廉价和快速部署网络，网络的自组织行为他们提供了可能；（3）网络的鲁棒性，抗破坏能力满足特定的应用需求；（4）在实时性和安全性上也存在一定的优势。在环境监测中ZigBee的应用有着非常美好的发展前被广泛应用，尤其是在美国的智能电网方面。目前美国的电表智能抄表工作均是由ZigBee技术来完成的，通过ZigBee技术实时地将用户用电信息传输回电厂。国外现已有许多采用ZigBee技术的智能家庭方面的应用，而在国内由于价格、产业链等方面的制约，基于ZigBee技术的智能家居还处于发展阶段。但是随着我国物联网正进入发展的快车道，ZigBee技术正处于逐步被国内越来越多的用户接受。ZigBee技术也已在部分智能传感器场景中进行了应用。如在北京地铁9号线隧道施工过程中的考勤定位系统便采用的是ZigBee技术。
2014年11月13日至2015年3月16日：完成系统开发以及毕业论文初稿；
2015年3月17日至4月10日：完善系统，提交毕业论文定稿和答辩相关资料；
2015年4月11日至4月27日：答辩。
准备情况（查阅文献资料及调研情况、实验仪器设备准备情况等）
1. 主要文献资料
[1]罗瀚.基于ZigBee技术的温室无线传感器网络环境监测系统研究[D].吉林大学.2013
平顶山学院毕业论文(设计)开题报告书
论文(设计)题目
基于ZigBee技术的生态环境监测系统研究与实现
学生姓名
王学文
学号
111530223
专业年级
软件工程2011
所在院系
软件学院
指导教师姓名、职称
鲁书喜教授
宁菲菲助教
选题的背景、意义及研究现状
1.选题背景
随着近年来环境污染越来越严重，我国对环境保护越来越重视，对于环境监测的研究提出了更高的要求。在环境非常恶劣、人烟稀少的监测区域，采用Zigbee技术对生态环境监测，可以使工作人员坐在办公室对监控区域的信息进行采集、分析，解决了维护监控设备困难的难题。基于Zigbee技术的生态环境监测的低成本、低功耗、网络容量大、实时性强、安全性高等诸多优势使其在激烈的竞争中脱颖而出。
研究内容、研究方法与思路
1.研究内容
通过在环境监测区域内部署大量的传感器节点，经由无线通信方式形成一个多跳的网络系统，从而实现网络覆盖区域内环境温、湿度、二氧化硫浓度、光照信息的采集量化、处理融合和传输应用。主要研究：环境检测系统结构及网络组织形式；传感器节点软件设计；检测数据传输的设计；环境检测中心软件系统的设计；环境监测系统的监控平台系统的软件架构；设计监控平台与基站节点的数据通信格式。
[5] 张海藩.软件工程导论[M].清华大学出版社.2008
[6] 孙利民.无线传感器网络[M].清华大学出版社.2005
[7] 吕治安.ZigBee网络原理与应用开发[M].北京航空航天大学出版社.2008
[8] 黄潋之.基于Zigbee传感器网络的室内环境监测系统设计[D].哈尔滨理工大学.2012
2.研究方法
在硬件方面，主要对网络拓扑结构、中心节点、传感器节点进行设计。在软件方面，将软件分为数据通信部分设计、传感器节点监测软件、运行于PC的远程监控系统软件三部分，利用第三方提供的API开发平台进行监测系统的传感器节点软件结构设计及代码实现，利用VC++及SQL2000数据库系统实现监测软件各大模块的设计。
主要创新点
1.增加或减少监测终端不受限制使得系统灵活性较大。
2.对环境进行监测的同时，还可对指定区域进行信息查询。
3.系统实现监测对象信息的采集、量化、处理融合、传输、显示以及分析一体化。
总体安排和计划进度（包括阶段性工作内容及完成时间）
主要包括以下安排：
2014年10月20日：完成毕业设计选题；
2014年10月21日至11月12日：查阅搜集分析材料并完成毕业设计开题报告；
[9]王小强等.ZigBee无线传感器网络设计与实现[M].化学工业出版社.2012
2. 实验仪器设备准备情况
操作系统：Windows7
开发平台：IAR Embedded Workbench for TI MSP430
指导教师意见：
指导教师签名：年月日
毕业论文（设计）工作领导小组意见：
组长签名：年月日