基于北斗和ZigBee的湿地环境监测系统设计
基于物联网的环境监测与控制系统设计与实现
基于物联网的环境监测与控制系统设计与实现一、绪论近年来，随着物联网、云计算等技术的不断发展，环境监测与控制系统的设计和实现也逐渐成为了热门话题。
物联网技术可以将传感器、执行器等设备连接到互联网上，通过云平台进行数据的上传、存储和处理，从而实现对环境的远程监测和控制。
本文基于物联网技术，设计并实现了一种环境监测与控制系统，该系统包括传感器的数据采集、数据上传到云平台、云平台的数据处理和控制命令下发等功能模块。
二、系统设计1. 系统架构图本系统架构图如下图所示。
系统由传感器、数据上传模块、云平台、数据处理模块、控制命令下发模块等模块组成，其中传感器模块集成了温度传感器、湿度传感器、光照强度传感器、二氧化碳传感器等多种传感器，用于采集环境数据；数据上传模块将采集到的数据上传至云平台；云平台采用大数据分析技术对数据进行处理；数据处理模块负责分析处理之后的数据，并根据分析结果下发控制命令至控制命令下发模块，通过控制命令下发模块，将控制命令发送至执行器，实现对环境的控制。
2. 系统模块设计2.1 传感器模块传感器模块的主要作用是采集环境数据，模块中集成了多种传感器，包括温度传感器、湿度传感器、光照强度传感器、二氧化碳传感器等。
通过传感器模块采集到的数据，可以全面了解环境的温度、湿度、光照强度和空气质量等情况。
2.2 数据上传模块数据上传模块的主要作用是将传感器模块采集到的数据上传至云平台，实现数据的实时传输和实时监测。
上传模块采用无线通信技术，通过Wi-Fi或GPRS等方式将数据上传至云平台。
2.3 云平台云平台是整个系统的核心，主要用于接收、存储和处理数据。
通过大数据分析技术，对采集到的数据进行分析处理，从而提取出有用的信息和数据，帮助用户更全面地了解环境情况。
2.4 数据处理模块数据处理模块采用算法模型，通过分析处理之后的数据，从中提取有效数据，帮助用户更好地分析数据，掌握环境情况。
数据处理模块采用机器学习技术，可以根据历史数据和环境条件，推断环境的发展趋势。
《2024年基于ZigBee技术的无线数据采集系统研究与设计》范文
《基于ZigBee技术的无线数据采集系统研究与设计》篇一一、引言随着物联网技术的快速发展，无线数据采集系统在各个领域的应用越来越广泛。
ZigBee技术作为一种低功耗、低成本、低复杂度的无线通信技术，在无线数据采集系统中得到了广泛应用。
本文旨在研究并设计一个基于ZigBee技术的无线数据采集系统，以实现对各类数据的快速、准确、可靠采集和传输。
二、系统概述基于ZigBee技术的无线数据采集系统主要由传感器节点、协调器以及上位机三部分组成。
传感器节点负责数据的采集和初步处理，通过ZigBee无线通信技术与协调器进行数据传输。
协调器负责接收传感器节点的数据，并将其通过有线或无线网络传输至上位机进行进一步处理和分析。
三、传感器节点设计传感器节点是无线数据采集系统的核心部分，其设计直接影响到系统的性能和稳定性。
传感器节点主要包括传感器模块、微控制器模块、ZigBee无线通信模块以及电源模块。
传感器模块负责数据的采集，可根据实际需求选择不同类型的传感器。
微控制器模块负责协调传感器模块和ZigBee无线通信模块的工作，并对数据进行初步处理。
ZigBee无线通信模块负责与协调器进行数据传输。
电源模块为整个节点提供稳定的电源。
四、协调器设计协调器是连接传感器节点和上位机的桥梁，其设计同样重要。
协调器主要包括ZigBee无线通信模块、数据处理模块以及与上位机的接口模块。
ZigBee无线通信模块负责接收传感器节点的数据。
数据处理模块对接收到的数据进行进一步处理，如滤波、去噪等。
与上位机的接口模块负责将处理后的数据传输至上位机进行进一步的分析和处理。
五、系统实现系统实现主要包括硬件设计和软件设计两部分。
硬件设计主要包括传感器节点和协调器的电路设计、元器件选型等。
软件设计主要包括传感器节点的数据采集和处理程序、ZigBee无线通信程序以及协调器的数据处理程序和与上位机的通信程序。
在硬件设计方面，需根据实际需求选择合适的元器件，并设计合理的电路以保证系统的稳定性和可靠性。
基于物联网的生态环境监测与控制系统设计
基于物联网的生态环境监测与控制系统设计一、前言物联网是当前最热门的技术之一，它将人、物、事物连接起来，为我们带来了便捷的生活方式。
而随着环境污染越来越严重，需要更加科学的监测和控制手段，以保护我们的生态环境。
因此，我们基于物联网技术，设计了一套能够有效监测和控制环境的系统。
二、系统设计1.硬件设备根据我们的设计，我们需要采购以下硬件设备：（1）传感器：测量温度、湿度、二氧化碳、PM2.5等环境参数。
（2）执行器：控制空气净化器、风扇、加湿器等电器设备。
（3）物联网模块：与传感器和执行器相连，并通过互联网与数据处理服务器通信。
（4）数据处理服务器：接收物联网模块发送的数据，并进行处理、储存和分析。
2.软件开发基于硬件设备的要求，我们需要进行如下软件开发：（1）传感器数据采集程序：负责实时采集传感器数据，并将数据通过物联网模块发送给数据处理服务器。
（2）执行器控制程序：根据数据处理服务器发来的指令，控制执行器的启停。
（3）数据处理程序：负责接收传感器发送的数据，并进行实时处理、存储和分析。
（4）用户界面程序：提供给用户操作界面，可以通过手机端或电脑端访问，显示温度、湿度、二氧化碳、PM2.5等环境参数，并提供相应的控制接口。
3.系统架构我们的系统采用C/S（Client/Server）模式，即客户端与服务器端分别运行不同的程序并进行通信。
客户端包括手机端和电脑端，用户可以通过它们访问系统。
服务器端则包括数据处理服务器和物联网模块，它们负责数据的处理和传输。
三、系统功能1.环境参数监测通过传感器实时采集环境参数，包括温度、湿度、二氧化碳、PM2.5等。
数据处理服务器对这些数据进行处理，并分析出环境状况，通过用户界面程序展示给用户。
2.环境参数控制通过执行器控制程序，我们可以实现对环境参数的控制。
例如，当温度过高时，系统会自动启动风扇进行降温；当湿度过低时，系统会自动启动加湿器进行加湿。
3.故障报警如果系统出现故障，例如传感器与物联网模块通信失败、执行器控制异常等，系统会自动发送故障报警邮件给管理员。
基于ZigBee技术的室内环境监测系统设计
基于 ZigBee技术的室内环境监测系统设计摘要：基于ZigBee技术的室内环境监测系统设计。
它有三大部分组成，所有的数据的传输都在ZigBee搭建的无线传感网络工作。
ZigBee模块A用来发送数据，ZigBee模块B用来接受数据，上位机用来显示数据。
温湿度传感器和stm32单片机用来采集数据发送给ZigBee模块A。
同时用IAR软件编写和编译ZigBee的程序，保证数据的传输。
应用于对信息传递的大小的要求很低，对功耗的需求也比较低的场合。
关键词：Zigbee技术；环境监测；无线传感器引言：随着科技的发展、社会的进步，当今对无线技术需求日益增长，从而孕育出了无线传感网络(Wireless Sensor Network，简称WSN)。
无线通信技术WiFi、蓝牙已经被人们熟知，由于他们的功耗大、组网麻烦等原因，很难应用在工业自动化中。
为了满足市场的需求，ZigBee就这样诞生了。
它有成本低、组网方便、安全性高等优点。
应用ZigBee技术可以制造一种低成本、低功耗的检测仪器。
1主要功能本设计以STM32单片机作为核心控制元件，ZigBee无线模块作为通信模块，以及DHT11温湿度传感器设计的一款无线传输的温湿度检测仪，其中温湿度传感器DHT11和stm32单片机用来采集数据发送给ZigBee模块A，然后在ZigBee组网内，ZigBee模块A用来发送数据，ZigBee模块B用来接收数据，最后上位机用来显示数据。
2工作原理本设计采用STM32单片机作为核心控制元件，使用两块ZigBee无线模块作为通讯模块，首先使接收电路正常供电，进入接收数据状态，等待数据的到来，接着单片机上的程序运行，将单片机上事先存放的数据由ZigBee模块A发射出去，如若发射模块和接收模块在可接受范围内，无线ZigBee B模块接收到信号，在上位机实时显示温湿度数据。
3硬件设计本设计的方案是把温湿度传感器采集的数据通过单片机stm32发送给ZigBee模块A，再运用ZigBee无线通讯协议把数据传输给ZigBee模块B，最后通过串口把数据在上位机上显示出来。
《基于北斗和物联网的滑坡监测系统关键技术研究》范文
《基于北斗和物联网的滑坡监测系统关键技术研究》篇一一、引言随着科技的进步和社会的快速发展，地质灾害频发，其中滑坡作为一种常见的地质灾害，给人们的生命财产安全带来了严重威胁。
为了有效预防和减少滑坡灾害带来的损失，基于北斗和物联网的滑坡监测系统应运而生。
该系统利用北斗卫星定位技术和物联网技术，实现对滑坡的实时监测和预警，为地质灾害防治提供了新的手段。
本文将重点研究基于北斗和物联网的滑坡监测系统的关键技术。
二、北斗技术及其在滑坡监测中的应用北斗卫星导航系统是我国自主研发的全球卫星导航系统，具有高精度、高可靠性的特点。
在滑坡监测中，北斗技术主要用于实时获取滑坡体的位置、形变等信息。
通过北斗定位技术，可以实现对滑坡体的精确监测，为后续的数据分析和预警提供支持。
1. 北斗定位原理及优势北斗定位技术利用卫星信号实现定位，具有高精度、全天候、全球覆盖等优势。
在滑坡监测中，北斗定位技术可以实时获取滑坡体的位置信息，为后续的数据分析和处理提供基础。
2. 北斗在滑坡监测中的应用在滑坡监测中，通过在滑坡体上布置北斗定位终端，实时获取滑坡体的位置、形变等信息。
同时，结合物联网技术，将数据传输至数据中心进行分析和处理，实现对滑坡的实时监测和预警。
三、物联网技术在滑坡监测中的应用物联网技术是实现滑坡监测系统智能化的关键。
通过将传感器、网络通信等技术应用于滑坡监测，实现对滑坡的实时监测和预警。
1. 物联网技术原理及特点物联网技术通过将各种传感器、设备等物品通过网络连接起来，实现信息的实时传输和共享。
在滑坡监测中，物联网技术可以实现数据的实时采集、传输和处理，为后续的预警和决策提供支持。
2. 物联网在滑坡监测中的应用在滑坡监测系统中，物联网技术主要用于实现数据的实时采集、传输和处理。
通过在滑坡体上布置传感器等设备，实时监测滑坡体的形变、湿度、温度等信息，并将数据通过无线网络传输至数据中心。
数据中心对数据进行处理和分析，实现对滑坡的实时监测和预警。
基于ZigBee的远程湿地监控系统设计
定好 的 Ｒ Ｓ Ｓ Ｉ ＿ Ｍ ａ ｘ 和Ｌ Ｑ Ｉ ＿ Ｍａ ｘ 值进行 比较 ， 如果 比门限值 大则该路 由查 找路 由表 ， 如果 移动节 点不存在 ， 则把 移动
投 稿网 址ｈ ｔ ｔ ｐ ： ／ ／ ｗ ｗ ｗ ． Ｖ ｉ ｄ ｅ ｏ Ｅ ． ｃ ｎ Ｉ 《 电 视 技 术 》 第３ ８ 卷 第５ 期 （ 总 第４ ３ ２ 期 ） １ ２ ５
Ｗ 雠 Ｄ Ｎ
据通过 Ｇ Ｐ Ｒ 终端把接收到的信息进行识 别 ， 分组储 存到数 据库 中 ， 并把监控到 的信息和各节点 的分布 、 工作情况 显示在 网站
的前 台页面上 ， 这样用 户可 以随时随地登 录 网站 ， 访 问 网
它包含 了有关组 网、 安全 和应用 软件方面 的技术标准。而
且具有功耗低 、 成本低、 网络容量大 、 安全性高 、 协议 简单、 全球通用等优势 。因此非常适 宜小数据流 的传输 。 完整 的 Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ协议栈 由高层应用规范 、 应用汇聚层 、 网络层、 数据链路 层 和物 理层 组成 。网络 层 以上 协议 由 Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ联盟 制定 ， Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ ８ ０ ２ ． １ ５ ． ４负 责物 理层 和链 路层标 准 Ｊ 。协议 栈构架 如图 ２所示。
站数据库来 查看 监控 信息 ， 而且 网站还 可 以显示 Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ
各个节点 的工作情 况 ， 了解整个 网络 的工作情况 ， 如果发 生故 障 ， 便可 以及时了解 制定决策方案 。
２ Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ监 测 网络 设计
２ ． １ Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ技术
Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ 是 一种基 于 Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ ８ ０ ２ ． １ ５ ． ４的无 线通信 协议 ，
基于北斗通信的应急环境辐射监测装置研制
基于北斗通信的应急环境辐射监测装置研制
石松杰;梁英超;马畅;马天骥;章红雨;邓文康;钟秋林;罗凡;李可珺
【期刊名称】《核电子学与探测技术》
【年(卷),期】2024(44)1
【摘要】近年来,环境辐射监测扮演了越来越重要的角色,目前使用的应急环境辐射监测装置通常基于数传电台进行远程通信,体积较大且受距离限制,因此设计了一款基于北斗通信的应急环境辐射监测装置,结合北斗卫星通信及定位技术、嵌入式技术、核辐射探测技术等实现实现了环境辐射在线监测。
装置通过双G-M管探测器探测周围环境剂量率,通过北斗短报文通信模块将剂量率等信息发送给接收站。
测试结果表明,该装置γ测量偏差在7个量程测试点都小于7%,稳定性好,北斗卫星通信成功率不低于80%,定位偏差小于100 m,适合用于应急环境辐射监测。
【总页数】6页(P111-116)
【作者】石松杰;梁英超;马畅;马天骥;章红雨;邓文康;钟秋林;罗凡;李可珺
【作者单位】武汉第二船舶设计研究所;湖北工业大学
【正文语种】中文
【中图分类】TL751;TL99
【相关文献】
1.北斗导航系统在环境自动监测及应急监测中的应用
2.基于SOA的四川省辐射环境管理监测及应急指挥平台集成
3.北斗短报文电网状态监测及应急通信系统
4.基于北斗RDSS的核辐射监测应急通讯方法
5.基于北斗通信的水环境监测系统设计
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于北斗定位系统的多功能环境监测系统
基于北斗定位系统的多功能环境监测系统摘要：本文主要详述在北斗定位系统的基础上，所衍生出的与其相结合的多功能环境检测系统原理及其组成。
关键词：北斗定位系统，环境监测，未来应用1 引言北斗导航定位系统自上线提供服务以来，已在交通运输、农林渔业、水文监测、气象测报、通信授时、电力调度、救灾减灾、公共安全等领域得到广泛应用。
为增加其创新性，以及填补其对于环境监测方面的空缺，故设计该“基于北斗定位系统的多功能环境监测系统”，与传统的北斗监测系统相结合。
与市面上大部分的北斗定位衍生品不同的是，项目所设计功能包括基于我国自主研制的北斗导航定位系统的定位、授时功能，以及基于城市主要环境指标PM2.5、噪声、温湿度的检测功能。
更于此基础上给与其能与其他设备交互的GPRS数据传输以及SD卡储存。
1.系统整体设计如图1所示，系统主要由STM32单片机、噪音传感器单元、温度传感器单元、空气质量传感器单元、网络通信模块等构成。
STM32单片机作为系统的控制单元，实现整个系统的信号处理、逻辑控制和指令下发，噪音传感器、温度传感器和空气质量传感器及其处理电路作为相应信号的采集单元，通过相应信号的采集单元将不同幅度大小的的信号转换为单片机可接受的电信号，之后，送入单片机的AD转换器，通过AD转换将表示噪音、温度和空气质量的模拟电压信号转换为数字量信号，并通过LCD进行数据实时显示和人机交互。
位置信号由GPS模块采集，进行信号处理后通过GPRS传输到手机终端。
图1 多功能环境检测装置系统构成图2系统硬件设计2.1微控制器微控制器选用 STM32F103RCT6STM32FlO3xC、STM32FlO3xD和 STM32F103xE增强型产品系列集成了工作频率为 72MHz的高性能“ARM cortex-M3” 32位RIS内核、高速嵌入式存储~(Flash存储器和SRAM的容量分别高达512K 字节和64K字节)。
和大量连至 2条 APB总线的增强型 I，0与外设所有产品均带有 3个12位ADC，4个16位通用定时器和2 PWM 定时器，以及标准与高级通信接口2个、3个 SPI、2个 Ps、1个 SDIO、5个 USART、1个 USB和 1个CAN。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
基于北斗和ZigBee的湿地环境监测系统设计
针对目前湿地监测系统大多操作复杂、显示控制单一及不能远距离报警的弊端，设计了基于北斗和ZigBee的湿地监测系统，该系统可以在远距离的情况下自动完成组网，实现对湿地中的温度、湿度和烟雾空气指标的监测和预警功能，并进行了测试实验。
测试结果表明，该系统能稳定运行，具有一定的使用和推广价值，促进了环境监测技术的进步，对科技的发展有着重要的意义。
标签：
湿地监测；北斗卫星；传感器采集；ZigBee模块
TB
1引言
在地球上湿地与森林、海洋并称全球三大生态系统，湿地在调节地区干旱气候、平衡降雨、蓄水、分洪等方面发挥着重要作用，针对于此，只有及时、明确的了解湿地的各项情况，才能做出有效的动作，从而做到不盲目、高效率的保护湿地生态系统。
本项目针对湿地环境的检测有着更新的见解，以及更加全面的检测，以前的检测具有需要复杂的布线，并且在被监测对象位置改变时，甚至需要大规模的改变网络结构时，大量布线或通信设施的建立会使被监测环境受到破坏。
本设选取对湿地环境的各类探测传感器，如温度，湿度传感器等等。
通过ZigBee模块进行无线组网，并通过北斗导航模块进行数据实时传输。
避免了上述的不利因素。
该项目采用了无线传输方式，代替了传统的有线传输方式系统，与此比较避免了许多传输过程中遇到的客观不利因素，具有很强的科技进步意义。
2系统方案及硬件设计
2.1系统组网方案
北斗通信与Zigbee网络湿地监测系统组网框架如图1所示。
ZigBee网络主要由协调器节点、路由节点与终端节点组成。
协调器节点将作为网络系统的主要节点，完成对网络的建立与管理、环境数据收集管理及连接北斗终端发送数据。
其他路由、支路节点与终端节点负责环境数据采集并发送数据至协调器节点节点。
Zigbee终端节点设计主要包括Zigbee网络模块、气体检测模块、温湿度检测模块、图像采集模块、DSP处理模块、ARM主控模块和北斗卫星通信模块七部分，监控终端结构图如图2所示。
2.2温湿度监测模块设计
温湿度采集模块中采用DHT11数字式温湿度传感器完成温湿度的采集，该传感器的相对温湿度参数指标如表1所示。
2.3气体检测模块设计
气体检测模块主要由MQ-2传感器组成，这种传感器可检测多种可燃性气体，是一款适合多种应用的低成本传感器，电路接口如图4所示。
3系统软件设计
数据以无线形式传输经由多个路由节点的中继跳转，最终发送至网络的协调器节点，调节器与北斗终端首先完成对Zigbee节点信息的汇总，通过Zigbee网络中的调节器再将汇总后的数据通过北斗通信系统发送给环境监测中心，从而完成了湿地环境信息的传输和收集过程。
对于监控系统软件路由与终端节点算法流程过程如图5所示。
4总结
系统设计采用北斗模块与ZigBee模块结合使用，组建覆盖面积较大的无线网络，满足了不同模式的网络传输要求，经过实验证明本系统实现了对湿地环境的监测功能，而且与其他监控系统相比，应用场所和环境的灵活性大大增强，具有很大的发展前景。
参考文献
[1]于泓博，于泓琦.基于北斗和ZigBee的环境质量监测系统设计[J].计算机测量与控制，2014，22（8）：23742376.
[2]于泓博，朱恒军，李静辉.基于北斗卫星的多点监控网络系统设计[J].齐齐哈尔大学学报（自然科学版），2014，（5）：3841.
[3]庞佑军.基于北斗卫星导航的搜救系统原理与构型[J].航空电子技术，2013，（04）：713.
[4]康永，胡安平.基于网络的北斗位置信息服务研究[J].全球定位系统，2013，（01）：4044.。