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上海悦动电子科技有限公司 基于ZigBee 技术的无线环保检测系统介绍 关键词：Zigbee、无线网络、GPRS/CDMA 一、应用需求 在人类生存环境日益恶化的今天，建立完整的环境监测系统是非常必要的，我国继续把环境保护放在突出 的战略位置。致力于重点流域的水污染防治工程及城镇污水和垃圾处理。环保仪器仪表主要用在环境质量监 测和污染源监测等方面环保主要是解决我国水环境、大气环境两个战略性和全局性的大环境生态污染问题。 具体说来，环保仪器仪表的主要需求如下： (1)环境质量监测：目前全国环保系统及各部门、行业、企业已建监测站4000 多个，国家环保局计划在 全国装备400 多个国家网络监测站；350 多个环境信息中心；100 个城市空气地面自动监测系统。 (2)污染源监测：国家要对全国1.8 万个重点污染企业实施主要污染物排放总量控制和消减，以改善环境 质量，因此要求1.8 万个污染大户要逐步安装在线连续自动监控系统。 3)遥感遥测仪器仪表：包括对荒漠、草原、森林、海洋、农业生态环境进行监测，也需要对大气污染、 水域污染(如海洋赤潮、溢油污染)及污染源进行遥感遥测。 二、行业现状 当前我国生产的环境监测仪器仪表大多是中低档产品，产品功能单一，故障率高，附加值低，在品种和 数量上也远远不能满足实际需求。 有关专家认为我国环境监测仪器的发展趋势有以下几点： 1、向三化即自动化、智能化和网络化方向发展； 2、由劳动密集型向技术密集型方向发展； 3、由较窄领域监测向全方位领域监测的方向发展； 4、由单纯的地面环境监测向遥感环境监测相结合的方向发展。 处理分布在各处的环境检测点的数据传输问题一直是建立环境监测系统的难点，如果没有将分布在 各处的环境检测点的数据进行实时的在线的管理则会给管理部门带来很多的问题。无法实施实时的管理 及24 小时监控和监管。本系统就是在现有的仪器设备的基础上采用ZIGBEE 无线技术实现实时的管理及 24 小时监控和监管。随着我国对于环境监测越来越重视，在原有的单点环境监测的基础上，各地的环境 监测站纷纷建立了一些无人值守的检测点，以监测更广更实时的监测环境质量需要我们有更好方法将各 个不同地方的测量设备的信息进行上传共享处理。这里我们技术一种给予ZIGBEE 技术的无线技术来解 - 1 - 上海悦动电子科技有限公司 决这样的应用。 三、Zigbee 技术简介 zigbee是一种无线连接技术的商业化命名，该无线连接技术主要解决低成本、低功耗、低复杂度、低传 输速率、近距离的设备联网应用。 国际上，IEEE802.15.4工作组及zigbee联盟共同致力于该无线连接技术的推广工作，其中，IEEE802.15.4 工作组主要负责制定zigbee物理层及MAC层的协议，其余协议主要参照和采用现有标准，以便于今后不同厂商 设备的互联互通； zigbee联盟则负责高层应用及市场推广工作。而于2002年成立的zigbee联盟如今已经吸引 了上百家芯片公司、无线设备公司的加入。目前，Freescale、TI等国际巨头都已推出了比较成熟的zigbee 开发平台。 ZigBee 标准基于 802.15.4 协议栈而建立，具备了强大的设备联网功能，它支持三种主要的自组织无线 网络类型，即星型结构、网状结构(Mesh)和簇状结构(Cluster tree)，特别是网状结构，具有很强的网络健 壮性和系统可靠性。 图一 ZIGBEE 星型网络结构 星型网络结构特点 支持点对点、点对多点通信 中心节点为ZIGBEE 协调器，终端节点为ZIGBEE 终端设备 - 2 - 上海悦动电子科技有限公司 所有数据经过中心节点 适合圆形分散、距离较近的设备联网