基于ZigBee和GPRS技术的水产养殖远程无线监控系统的应用研究参考.doc

硕 士 学 位 论 文 基于ZigBee和GPRS技术的水产养殖远程无线监控系统的应用研究 Application Research on Wireless Remote Monitoring system in Aquaculture 摘 要 随着水产养殖业的快速发展，传统的池塘养殖模式正在被工厂化水产养殖取代。在工厂化水产养殖的关键技术中主要涉及智能水质检(监)控、健康养殖管理和数字化物流等，其中水质监控是实现健康养殖的关键环节。 ZigBee是近年来兴起的一种低复杂度、低成本、低功耗、低速率和高可靠性的无线网络技术；而GPRS技术是一种传输范围广、传输速率高的无线通信技术，基于此，本文提出了ZigBee无线传感器网络与GPRS传输网络相结合的水产养殖无线远程监控系统的设计。 本文首先介绍了ZigBee无线传感器网络和GPRS技术的相关知识，并介绍了无线传感器网络国内外研究现状。然后根据系统的实际应用进行了功能和性能需求分析，提出了系统设计(的)整体方案。 在系统硬件电路部分，分别设计了常规水质参数调理电路，选取了单片机CC2430作为ZigBee无线通信模块核心处理器，设计了其外围接口电路，包括RS232串行接口电路、液晶显示接口电路等，最后完成了GPRS模块设计。 在系统软件设计部分，首先对ZigBee协议做了简单介绍；然后阐述了各层协议的功能及任务，其中着重介绍了应用层的程序设计；在此基础上本文设计了传感节点的软件、协调器节点的软件以及串口通信软件；最后介绍了VB远程监控中心软件的设计。 在系统构建和功能测试部分，首先对调理电路进行标定实验，得到各参数拟合公式；然后用AT指令对GPRS模块进行配置，实现ZigBee/IP网关功能；最后是功能测试，经过反复实验表明现场液晶显示数据同远程监控中心接收数据保持一致，并与水参数实际值接近，在误差允许范围内。(这边句子顺序应该颠倒一下：并在误差允许范围内，与水参数实际值接近)整个系统的实时性和稳定性都比较好，具有广阔的应用前景。 关键词：ZigBee，无线传感器网络，GPRS，水产养殖，CC2430 ABSTRACT With the increasing development of aquaculture, Traditional pond-farming model is giving way to industrial aquaculture. Its key technologies involve intelligent water quality control, good aquacultural management, digitization logistics and so on. Among them, intelligent water quality monitoring is the crucial link that achieves health culture. ZigBee technology is a new wireless network communication technology with features of easy structure, low power consumption, low rate, low cost and high reliability. GPRS technology has the remarkable advantages such as strong broad scope, quick transmission speed and so on. Just based on these, this paper presents a design project combined GPRS with ZigBee technology in order Wireless remote monitoring of aquacultural water environment. This paper first introduces the fundamental knowledge of ZigBee WSN and GPRS, and proposes the whole project after analyzing functional and performance requirements, according to the practical application of the system. In the hardware design of monitoring network, processing circuses of general parameters are