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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、雙金屬式測量計、濕度測試紙等測試器材人工檢測。它是將溫度計放入到插桿中，根據(jù)經(jīng)驗插在糧堆的多個測溫點，管理人員定期拔出讀數(shù)，來確定糧食溫度的高、低，進而決定是否倒糧。這種方法有一定的作用，但是由于溫度計精度、人工讀數(shù)錯誤、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，并與系統(tǒng)設(shè)定的標準值比較。若現(xiàn)場值超出標準值，系統(tǒng)會報警告知管理人員，并會自動的控制風機等設(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溫濕度標簽：
該溫濕度標簽是由3部分組成：微型模擬溫濕度傳感器、單片機、無線收發(fā)模塊，標簽內(nèi)帶有全球唯一的ID號。
2.1.1微型模擬溫濕度傳感器：是采用微型的模擬傳感器，該傳感器將時時的采集糧庫內(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：采用增強型的8051單片，是工業(yè)控制中比較經(jīng)典的單片機，具有穩(wěn)定可靠的性能，和強大的功能。該單片機接收到溫濕度信號后，通過A/D智能轉(zhuǎn)換及放大，將數(shù)字信號傳送給無線收發(fā)模塊。
2.1.3無線收發(fā)模塊： 將單片機傳送過來的數(shù)字信號調(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，最遠可無線傳輸1000米。
該溫濕度標簽的主要功能即為：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，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簽的發(fā)送信號。讀寫器將解調(diào)過的信號，利用串口，網(wǎng)口上傳給電腦。
2.3電腦：
采用工業(yè)控制機，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，可實現(xiàn)快速的數(shù)據(jù)分析能力，及強大的I/O口擴展控制。
ZigBee智能糧庫溫控管理系統(tǒng)軟件組成：
3.1動態(tài)記錄功能：連續(xù)如實的采集和記錄監(jiān)測溫度、濕度等參數(shù)的情況，以數(shù)字和圖形、表格方式進行實時顯示和記錄監(jiān)測信息;
3.2超限報警功能：在出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)的時候，如溫濕度、濕度超過上下限時，可以按照使用人員指定的方式輸出多種報警。如：聲音報警、電話振鈴報警、發(fā)送電子郵件報警、短消息報警，可設(shè)置短消息群發(fā)，并且系統(tǒng)可在不同的時刻通知不同的值班人員;
3.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析功能：實時顯示或者歷史顯示房間的各參數(shù)曲線變化，可以同時顯示多個不同房間的環(huán)境參數(shù)曲線，更方便比較分析?？娠@示參數(shù)列表、實時曲線圖(對應(yīng)具體數(shù)值并任意調(diào)整坐標)、實時數(shù)據(jù)、折算數(shù)據(jù)、累計數(shù)據(jù)、歷史、報警畫面、報表等多種顯示、統(tǒng)計功能更加貼近用戶需求。
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ZigBee智能糧庫溫控管理系統(tǒng)流程：
當在糧庫中，安放好標簽后，標簽會時時采集糧庫中的溫濕度信息;并自動的將數(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)存儲并比較，系統(tǒng)會掉出設(shè)置的標準值，與采集到的現(xiàn)場數(shù)據(jù)做比較;當現(xiàn)場的溫濕度高于標準值時，電腦則通過其I/O控制口，控制現(xiàn)場的風機啟動降溫;在此同時電腦會時時通過傳感器的信號，監(jiān)控糧倉內(nèi)的溫濕度，知道達到設(shè)定值。
舉例：
每只溫濕度傳感器都帶有一個ID號，而此ID號是有24位的字母、數(shù)字組成，可以實現(xiàn)無限的序號組合，即可實現(xiàn)全球唯一ID號;
每只標簽的ID號與其所在的位置是相對應(yīng)的，這個可以在系統(tǒng)建數(shù)據(jù)庫時，位置綁定在該ID號的信息中。即當系統(tǒng)讀取到序號為“1234567”的ID號時，系統(tǒng)即會知道該標簽是處于：第6號倉的，第3只溫濕度標簽，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;如該標簽測量的溫度較高時，系統(tǒng)就會知道具體的位置，方便調(diào)整。
當標簽測量到現(xiàn)場的數(shù)據(jù)后，即會利用自身內(nèi)置電源，激活單片機中的無線收發(fā)模塊，將數(shù)據(jù)無線發(fā)出，傳輸距離可最長達1000米;標簽的發(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。同時標簽利用電磁波傳送，具有較強的穿透力，即便將標簽植入糧食內(nèi)，同樣可以準確讀取。
標簽將數(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)字數(shù)據(jù)，并與系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置的標準值作比較。
當系統(tǒng)檢測到溫度，或濕度超出標準值時，一方面報警告知管理人員，由倉管員處理;另一方面會自動控制倉內(nèi)的降溫設(shè)備開啟：像開啟風機排濕，排熱;或通過調(diào)整其他的設(shè)備。系統(tǒng)同時會時時檢測標簽傳過來的溫濕度值，當溫濕度降到標準值時，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行了應(yīng)用。如在北京地鐵9號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)實現(xiàn)了無漏讀、方向判斷準確、定位軌跡準確和可查詢，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)實現(xiàn)全區(qū)實時定位及求助功能。由于每個老人都隨身攜一個移動報警器，遇到險情時，可以及時的按下求助按鈕不但使老人在戶外活動時的安全監(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)計到2015年國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模將達到7500億元，年復(fù)合增長率超過30%。智慧城市建設(shè)成為運營商推進物聯(lián)網(wǎng)的重要落腳點。此外，工業(yè)和信息化部和財政部已設(shè)專項資金用以支持物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。據(jù)悉，2013年投入的專項資金支持預(yù)算較2012年有所增長，將超5億元。業(yè)內(nèi)人士預(yù)計未來10年內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)會大規(guī)模普及，其產(chǎn)業(yè)規(guī)模將遠超互聯(lián)網(wǎng)。
