無線傳感器網絡-倉庫溫濕度采集系統

1）低功耗。在低耗電待機模式下，2節5號干電池可支持1個節點工作6到24個月，甚至更長。

2）低成本。通過大幅簡化協，降低了對通信控制器的要求，按預測分析，以8051的8位微控制器測算，子功能節點少至4KB代碼，而且ZigBee免協議專利費。

3）低速率。ZigBee工作在250kbps的通訊速率，滿足低速率傳輸數據的應用需求。

4）近距離。傳輸范圍一般介于10～100m之間，在增加RF發射功率后，亦可增加到100m-1km。這指的是相鄰節點間的距離。如果通過路由和節點間通信的接力，傳輸距離將可以更遠。

5）短時延。ZigBee的響應速度較快，一般從睡眠轉入工作狀態只需15ms，節點連接進入網絡只需30ms，進一步節省了電能。

6）高容量。ZigBee可采用星狀、片狀和網狀網絡結構，由一個主節點管理若干子節點，最多一個主節點可管理254個子節點；同時主節點還可由上一層網絡節點管理，最多可組成65000個節點的大網。

7）高安全。ZigBee提供了三級安全模式，包括無安全設定、使用接入控制清單（ACL）防止非法獲取數據以及采用高級加密標準（AES128）的對稱密碼，以靈活確定其安全屬性。

8）免執照頻段。采用直接序列擴頻在工業科學醫療2.4GHz（全球） （ISM）頻段。

系統參數

主芯片：CC2430F128

頻段：2.4-2.475GHz

通訊協議：標準IEEE 802.15.4、ZigBee2006

網絡拓撲結構：網狀、星狀

調制方式：DSSS

數據傳輸速率：250KBps

接收靈敏度：－94 dBm

通信距離：50m – 70m

數據加密：128-bit AES

信道接入方式：CSMA/CA

信道數：1-16

發射電流：約28mA

接收電流：約28mA

休眠電流：20uA以下

工作溫度-40-85℃

一、終端節點

功能

SHT11為數字傳感器，采用IIC接口，模塊通過IIC接口定時讀出傳感器數據采集的溫濕度數據，并將溫濕度數據通過RF傳輸至router，如有敏感數據，實時向網關傳輸。也可用按鍵實時采集溫度，并顯示在LCD上。具有電量檢測功能，電壓低于2.3V自動發出報警信號，提示更換電池。電池報警可無線報警，也可終端報警。節點多數時間工作在休眠狀態，只有在采集數據以及傳輸數據時進入高速工作狀態。

二、路由器

功能

負責網絡中數據的通信協調，路由以及鏈路建立與拆除，路由器長時間工作在高速狀態，需要直流電長時間連續供電。主要作為網絡協調器（網關）和終端節點的中間鏈路。路由器RF部分加功率放大器，以保證該項目較長距離的通信可靠性。

三、網絡協調器（網關）

功能

主要負責通信的協調，路由的規劃，路由表的記錄。作為網關把ZigBee網絡中的數據和上位機系統的數據進行交換、與通信協調。路由器可選用RS232接口或者TTL轉USB接口直接和上位機連接，將采集數據實時發送到上位機數據庫或終端軟件中。