基于android终端的物联网无线环境监测系统

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1、为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。基于Android终端的物联网无线环境监测系统　　摘要随着现代工农业的发展，环境监测的内容由传统工业污染源的监测逐步发展到对大气环境的监测，通过无线环境监测系统，可方便的获取环境的变化及提供可靠的数据，利用ZigBee组建局域网，将数据上传Internet，通过OneNet云平台实时显示数据，最终在Android终端远程实时监测，具有良好的实时性和交互

2、性，对工农业生产具有指导意义。　　【关键词】传感器ZigBeeAndroid　　1总体设计方案　　图1为无线环境监测系统的整体构成模型，主要由传感器、终端、协调器、主控制器和电源等部分组成。以主控制器为核心，以ZigBee组建的无线网络为内网，外网通过Wi-Fi方式接入Internet，客户端软件通过远程访问Internet来进行远程监测和控制。内网与外网之间通过主控制器进行信息交互。　　内网-外网主控制器功能设计　　主控制器是无线环境监测系统的重要组成部分，连接ZigBee组建的无线局域网与Internet网络，实现数据的转

3、发功能。　　环境监测内部网络结构设计为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　使用ZigBee来组建无线环境监测控制网络，用户可通过客户端远程访问服务器对环境进行远程监测和控制。ZigBee终端节点可搭载不

4、同种类传感器模块，Zigbee协调器无线接收来自终端的数据，从而组成ZigBee无线网络。　　2ZigBee无线传感控制网络结构设计　　ZigBee网络采用树型结构网络拓扑，整个无线网络由一个协调器及一个终端节点组成。终端节点主要搭载有温湿度传感器、烟雾传感器及光照传感器。采用TI公司的CC2530芯片组成的ZigBee无线网络，它支持和ZigbeeXX等多种国际通信标准，其传输距离较短，但功耗很低。　　传感器模块　　温湿度传感器模块　　采用DHT11温湿度传感器，它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，响应速度快，测控

5、范围广，性价比较高。　　烟雾传感器模块　　采用MQ-2烟雾传感器，可检测多种可燃气体，它适合多种应用场合，符合项目需求。　　光照传感器　　采用光敏电阻半导体器件，具有灵敏度高，反应速度快等优点，且在高温等恶劣环境下能保持较高的稳定性和可靠性。　　终端节点软件实现为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行

6、。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　ZigBee终端节点上电后进行系统内部初始化，之后进行扫描信道，尝试加入对应的ZigBee网络，加入成功便将自身IEEE地址发送给协调器，并将传感器采集到的温湿度、气体和光照等数据按照设计的数据包规则打包发送给协调器。　　协调器软件实现　　协调器负责网络的建立与管理，系统上电之后进行初始化硬件和协议栈，然后选择一个空闲信道建立新的网络。当有节点想要申请加入新网络时，节点就会扫描周围的协调器并发出连接请求，协调器收到请求后，会给节点

7、分配一个短地址，之后节点将成功和协调器建立连接并开始通信。同时为了避免出现数据丢包和收发不同步的情况，需对发送的数据包进行校验，ZigBee协议一般采用CRC校验。图3为ZigBee程序流程图。　　3外部网络结构设计　　主控制器采用STM32F103C8T6单片机，CPU最高主频72MHz，可达64Kb闪存Flash，3个串口，支持SWD、JTAG工具调试。其相关配置足以满足项目使用。　　云服务器选择的是中移物联网OneNet物联网平台，中国移动物联网开放平台以为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把

8、资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，