1概述
温湿度监测的运用需求在很多范畴引起了高度重视，粮库、温室大棚、工业安全监控体系等都需求实时地监测环境温湿度。在实践运用中，参数收集点往往具有散布离散、移动性强等特色，导致传统的有线监测布线困难。跟着无线传感器网络和长途传输技能的开展，为体系自动化在线实时监测供给了完成途径。根据ZigeBee无线模块传感器网络具有组网简略灵敏、在线寿命长及移动性强等长处;而GPRS技能是中国移动推出的无线传输事务，选用分组交流技能，具有超强的稳定性和可靠性。本次规划正是基十这两种无线传输技能，以CC2530芯片为主体，完成了区域性传感器数据收集与长途数据传输。这种将PAN网络和GSM共用网络相交融的收集办法具有掩盖规模大、稳定性强、精度高和运用环境广泛的优势。
2体系结构与作业原理
如图所示，该监测体系由ZigBee数据收集终端节点、ZigBee数据收集网关节点以及ZigBee数据收集移动接纳终端构成。ZigBee数据收集终端节点是用来收集传感器数据，并将收集到的数据经过ZigBee网络发送到和谐节点的一种精简功用设备(RFD) 。网关节点由ZigBee数传网络的全功用设备(FFD)和GSM模块TC35i构成，FFD在此又承担着PAN网络的和谐器使命，所以又叫做和谐节点。网关节点首要功用是ZigBee网络和GSM网络通讯接口之间的转化。和谐节点将收集到的数据经过RS232发送给GSM模块，然后完成将无线个域网的数据会聚并转发到GSM共用网络;经过GSM网络，体系将收集到的温湿度数据实时一地传输到长途监控中心或用户移动终端。
3体系硬件规划
3.1 ZigBee无线模块规划
本规划的ZigBee数据收集终端节点和操控节点都是选用CC2530作为主控芯片。CC2530内部集成了契合2. 4G IEEE802.15. 4规范的射频收发器，在软件上增加ZigBee协议栈之后，能够完成ZigBee模块组网。该芯片内置了32M的品体振荡器、16M和32.768K的RC振荡器，在不同的运用需求下，能够挑选对应的振荡器以降低功耗，如在体眠形式下就能够运用32. 768K的RC振荡器。别的，CC2530还内置了丰厚的通讯接口，如A/D模数转化接口、SPI接口及UART通用串行口，能够满意现在大部分传感器接口的运用需求。所以，运用该芯片后，体系的收集功用具有很好的扩展性。
2.2 GSM通讯模块规划
网关节点的GSM通讯选用西门子公司推出的支撑中文短消息的工业级TC35i模块，其GPRS模块永久在线功用供给了最快的数传速率。其体积细巧、功耗低，能供给数据、短信、语音、传真等功用，可广泛用于遥感丈量记载传输、长途信息处理和电话等。下图所示，SMS模块首要包含接口电路、SIM片座电路和串口电路。TC35i电源供电规模为DC3.3－4.8V。
3.3传感器模块规划
3.3.1温度传感器电路
本规划选用DS18B20作为温度传感器，是一种单总线数据温度传感器，丈量规模广、精度高;通讯时无需时钟线，只需一根通讯线，可与CC2530的任一一般IO口完成通讯，本规划选用P1. 1。外围电路装备十分简略，只需1根4. 7kSZ的上拉电阻；1脚和3脚别离接地和电源(5V) ，2脚接数据端口。
3.3.2湿度传感器电路
选用法国Humirel公司出产的HS1101作为湿度收集传感器，丈量规模为0%一100% RH，差错在士2% RH，年漂移量小。HS1101的%&&&&&%量会跟着空气湿度的改变而呈同性改变，将HS1101振荡电路中所发生的正弦波电压信号经整流、直流扩大，再经过的A/D转化模块将输出的直流电压转化为数字量。
4体系软件规划
体系ZigBee网络的完成是根据Z-Stack协议栈的，收集节点的首要使命便是担任收集传感器的数据，而且将处理后的收集数据经过ZigeBee无线模块发送给网络和谐节点。收集节点上电后，首先会进行硬件的相关初始化，包含时钟初始化、无线寄存器初始化及通讯接口等外围模块的初始化。然后，收集节点会扫描一切信道，寻觅最佳的街坊和谐者，并恳求参加。因为收集节点运用电池方法供电，节点的功耗要坚持很低。软件规划时，能够选用周期性发送的机制，节点只要在周期性唤醒时才会收集传感器数据而且敞开无线通讯功用，其他时刻均处于眠状况。收集节点软件流程如图所示。
5定论
选用ZigBee技能与GPRS技能相结合的温湿度智能监测体系具有安置简略、成本低、稳定性高级特色，适用于人员不方便到达的恶劣环境。该体系具有杰出的扩展性，经过ZigBee数传模块简略的二次开发即可完成多种环境参数收集。为了削减ZigBee数传模块无线通讯的能量损耗和网络拥塞，还能够在无线退避算法和数据交融方面作进一步的研讨。
