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Beige技術(shù)是一種近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低速率、低成本的雙向無線通訊技術(shù)。主要用于距離短、功耗低且傳輸速率不高的各種電子設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸以及典型的有周期性數(shù)據(jù)、間歇性數(shù)據(jù)和低反應(yīng)時(shí)間數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用。
目錄
1、ZigBee智能糧庫溫控管理系統(tǒng)解決方案簡介
2、ZigBee智能糧庫溫控管理系統(tǒng)硬件組成
3、ZigBee智能糧庫溫控管理系統(tǒng)軟件組成
4、ZigBee智能糧庫溫控管理系統(tǒng)流程
5、ZigBee技術(shù)發(fā)展前景
ZigBee智能糧庫溫控管理系統(tǒng)解決方案簡介:
早期的糧庫溫濕控制,主要是采用干溫度表、毛發(fā)濕度計(jì)、雙金屬式測量計(jì)、濕度測試紙等測試器材人工檢測。它是將溫度計(jì)放入到插桿中,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)插在糧堆的多個(gè)測溫點(diǎn),管理人員定期拔出讀數(shù),來確定糧食溫度的高、低,進(jìn)而決定是否倒糧。這種方法有一定的作用,但是由于溫度計(jì)精度、人工讀數(shù)錯(cuò)誤、人工讀數(shù)效率低下等原因。導(dǎo)致溫控檢測速度慢、精度低、抽樣不徹底、局部溫度過高不易被發(fā)現(xiàn)。進(jìn)而導(dǎo)致了局部糧食發(fā)霉變質(zhì),引起大面積壞糧。
本系統(tǒng)是采用最先進(jìn)的ZigBee無線傳輸技術(shù)。在糧庫的不同地方分置溫濕度傳感器,溫濕度傳感器是采用無線傳輸,將現(xiàn)場測量到的數(shù)據(jù)通過無線電磁波,傳送給糧庫內(nèi)的讀寫器,讀寫器再通過無線中繼器,將數(shù)據(jù)無線傳輸給電腦,電腦將接受到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ),并與系統(tǒng)設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值比較。若現(xiàn)場值超出標(biāo)準(zhǔn)值,系統(tǒng)會(huì)報(bào)警告知管理人員,并會(huì)自動(dòng)的控制風(fēng)機(jī)等設(shè)備作降溫處理。
ZigBee智能糧庫溫控管理系統(tǒng)硬件組成:
2.1溫濕度標(biāo)簽:
該溫濕度標(biāo)簽是由3部分組成:微型模擬溫濕度傳感器、單片機(jī)、無線收發(fā)模塊,標(biāo)簽內(nèi)帶有全球唯一的ID號(hào)。
2.1.1微型模擬溫濕度傳感器:是采用微型的模擬傳感器,該傳感器將時(shí)時(shí)的采集糧庫內(nèi)的溫濕度參數(shù),并將該數(shù)據(jù)傳送給單片機(jī)處理。該傳感器是采用TI公司的智能模塊,即高精,超微,高穩(wěn)定性于一身。非常適合于較小空間內(nèi)的測溫傳感。
2.1.2單片機(jī):采用增強(qiáng)型的8051單片,是工業(yè)控制中比較經(jīng)典的單片機(jī),具有穩(wěn)定可靠的性能,和強(qiáng)大的功能。該單片機(jī)接收到溫濕度信號(hào)后,通過A/D智能轉(zhuǎn)換及放大,將數(shù)字信號(hào)傳送給無線收發(fā)模塊。
2.1.3無線收發(fā)模塊: 將單片機(jī)傳送過來的數(shù)字信號(hào)調(diào)制成電磁波。采用TI公司的CC2420芯片,電源供電,2.4~2.5GHZ通訊頻段,最遠(yuǎn)可無線傳輸1000米。
該溫濕度標(biāo)簽的主要功能即為:采集現(xiàn)場的溫濕度數(shù)據(jù),通過無線發(fā)送到讀寫器,并經(jīng)由讀寫器將數(shù)據(jù)上傳給電腦。
2.2讀寫器:
將接受到的電磁波信號(hào),通過解調(diào)。讀寫器內(nèi)同樣集成單片和收發(fā)模塊,讀寫器的收發(fā)模塊只接受傳感器標(biāo)簽的發(fā)送信號(hào)。讀寫器將解調(diào)過的信號(hào),利用串口,網(wǎng)口上傳給電腦。
2.3電腦:
采用工業(yè)控制機(jī),內(nèi)置可靠的工業(yè)串口或網(wǎng)口,保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性;系統(tǒng)采用組態(tài)軟件,可實(shí)現(xiàn)快速的數(shù)據(jù)分析能力,及強(qiáng)大的I/O口擴(kuò)展控制。
ZigBee智能糧庫溫控管理系統(tǒng)軟件組成:
3.1動(dòng)態(tài)記錄功能:連續(xù)如實(shí)的采集和記錄監(jiān)測溫度、濕度等參數(shù)的情況,以數(shù)字和圖形、表格方式進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示和記錄監(jiān)測信息;
3.2超限報(bào)警功能:在出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)的時(shí)候,如溫濕度、濕度超過上下限時(shí),可以按照使用人員指定的方式輸出多種報(bào)警。如:聲音報(bào)警、電話振鈴報(bào)警、發(fā)送電子郵件報(bào)警、短消息報(bào)警,可設(shè)置短消息群發(fā),并且系統(tǒng)可在不同的時(shí)刻通知不同的值班人員;
3.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析功能:實(shí)時(shí)顯示或者歷史顯示房間的各參數(shù)曲線變化,可以同時(shí)顯示多個(gè)不同房間的環(huán)境參數(shù)曲線,更方便比較分析??娠@示參數(shù)列表、實(shí)時(shí)曲線圖(對應(yīng)具體數(shù)值并任意調(diào)整坐標(biāo))、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、折算數(shù)據(jù)、累計(jì)數(shù)據(jù)、歷史、報(bào)警畫面、報(bào)表等多種顯示、統(tǒng)計(jì)功能更加貼近用戶需求。
ZigBee智能糧庫溫控管理系統(tǒng)流程:
當(dāng)在糧庫中,安放好標(biāo)簽后,標(biāo)簽會(huì)時(shí)時(shí)采集糧庫中的溫濕度信息;并自動(dòng)的將數(shù)據(jù)發(fā)送給讀寫器;讀寫器并將數(shù)據(jù)通過串口或網(wǎng)口,傳輸給電腦;電腦將接受到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)并比較,系統(tǒng)會(huì)掉出設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)值,與采集到的現(xiàn)場數(shù)據(jù)做比較;當(dāng)現(xiàn)場的溫濕度高于標(biāo)準(zhǔn)值時(shí),電腦則通過其I/O控制口,控制現(xiàn)場的風(fēng)機(jī)啟動(dòng)降溫;在此同時(shí)電腦會(huì)時(shí)時(shí)通過傳感器的信號(hào),監(jiān)控糧倉內(nèi)的溫濕度,知道達(dá)到設(shè)定值。
舉例:
每只溫濕度傳感器都帶有一個(gè)ID號(hào),而此ID號(hào)是有24位的字母、數(shù)字組成,可以實(shí)現(xiàn)無限的序號(hào)組合,即可實(shí)現(xiàn)全球唯一ID號(hào);
每只標(biāo)簽的ID號(hào)與其所在的位置是相對應(yīng)的,這個(gè)可以在系統(tǒng)建數(shù)據(jù)庫時(shí),位置綁定在該ID號(hào)的信息中。即當(dāng)系統(tǒng)讀取到序號(hào)為“1234567”的ID號(hào)時(shí),系統(tǒng)即會(huì)知道該標(biāo)簽是處于:第6號(hào)倉的,第3只溫濕度標(biāo)簽,具體位置是:高6.5米;距離A面墻3.2米;距離B面墻6.2米;如該標(biāo)簽測量的溫度較高時(shí),系統(tǒng)就會(huì)知道具體的位置,方便調(diào)整。
當(dāng)標(biāo)簽測量到現(xiàn)場的數(shù)據(jù)后,即會(huì)利用自身內(nèi)置電源,激活單片機(jī)中的無線收發(fā)模塊,將數(shù)據(jù)無線發(fā)出,傳輸距離可最長達(dá)1000米;標(biāo)簽的發(fā)送距離可以根據(jù)現(xiàn)場的具體距離調(diào)制,可做到10~1000米間調(diào)整。同時(shí)標(biāo)簽利用電磁波傳送,具有較強(qiáng)的穿透力,即便將標(biāo)簽植入糧食內(nèi),同樣可以準(zhǔn)確讀取。
標(biāo)簽將數(shù)據(jù)傳送到讀寫器,讀寫器通過解調(diào)過來的數(shù)據(jù),并通過串口485總線傳送給電腦。讀寫器掛式的安裝到糧倉外部,在通過線纜傳送給電腦數(shù)據(jù)。這樣可以為空間有限的糧倉節(jié)省空間,同時(shí)避免倉內(nèi)繁瑣布線的問題。
電腦接收讀寫器過來的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù),并與系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)值作比較。
當(dāng)系統(tǒng)檢測到溫度,或濕度超出標(biāo)準(zhǔn)值時(shí),一方面報(bào)警告知管理人員,由倉管員處理;另一方面會(huì)自動(dòng)控制倉內(nèi)的降溫設(shè)備開啟:像開啟風(fēng)機(jī)排濕,排熱;或通過調(diào)整其他的設(shè)備。系統(tǒng)同時(shí)會(huì)時(shí)時(shí)檢測標(biāo)簽傳過來的溫濕度值,當(dāng)溫濕度降到標(biāo)準(zhǔn)值時(shí),系統(tǒng)即控制降溫設(shè)備關(guān)閉。
ZigBee技術(shù)發(fā)展前景:
隨著我國物聯(lián)網(wǎng)正進(jìn)入發(fā)展的快車道,ZigBee也正逐步被國內(nèi)越來越多的用戶接受。ZigBee技術(shù)也已在部分智能傳感器場景中進(jìn)行了應(yīng)用。如在北京地鐵9號(hào)線隧道施工過程中的考勤定位系統(tǒng)便采用的是ZigBee,ZigBee取代傳統(tǒng)的RFID考勤系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了無漏讀、方向判斷準(zhǔn)確、定位軌跡準(zhǔn)確和可查詢,提高了隧道安全施工的管理水平;在某些高檔的老年公寓中,基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的無線定位技術(shù)可在療養(yǎng)院或老年社區(qū)內(nèi)實(shí)現(xiàn)全區(qū)實(shí)時(shí)定位及求助功能。由于每個(gè)老人都隨身攜一個(gè)移動(dòng)報(bào)警器,遇到險(xiǎn)情時(shí),可以及時(shí)的按下求助按鈕不但使老人在戶外活動(dòng)時(shí)的安全監(jiān)控及救援問題得到解決,而且,使用簡單方便,可靠性高。
據(jù)中國電信副總工程師靳東濱介紹,預(yù)計(jì)到2015年國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模將達(dá)到7500億元,年復(fù)合增長率超過30%。智慧城市建設(shè)成為運(yùn)營商推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)的重要落腳點(diǎn)。此外,工業(yè)和信息化部和財(cái)政部已設(shè)專項(xiàng)資金用以支持物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。據(jù)悉,2013年投入的專項(xiàng)資金支持預(yù)算較2012年有所增長,將超5億元。業(yè)內(nèi)人士預(yù)計(jì)未來10年內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)會(huì)大規(guī)模普及,其產(chǎn)業(yè)規(guī)模將遠(yuǎn)超互聯(lián)網(wǎng)。