基于ZigBee与GPRS协议粮仓远程监视与防火防潮系统的设计

李国冬　许瑾

摘 要：通过温湿度传感器、雾传感器分别对粮仓内的温度湿度、烟雾状况进行监测，将采集的数据通过ZigBee节点进行无线传输，最后发送到值班室，通过上位机界面进行实时显示，并通过数据库对相关数据进行保存，如果发现异常情况，通过发送短信或打电话的方式，发出警报，通知工作人员及时到现场进行处理。

关键词：ZigBee；GPRS；粮仓监视；防火防潮

引言

随着信息技术的不断发展，尤其是网络技术的广泛应用，传统的仓库管理方式也朝着智能化方向发展。传统仓库管理需要人工实时查看仓库内的情况，费时费力，效率较低；另外，采用布线方式组成有线网络监测，存在布线复杂、维护不便、成本高等缺点。因此，采用无线传感器网络监测仓库环境是一个必然发展趋势，文章提出了基于ZigBee与GPRS协议粮仓远程监视与防火防潮系统的设计。

1 系统框架设计

文章总体框架如图1所示，通过温湿度传感器节点采集粮仓的温湿度，通过烟雾传感器节点采集粮仓附近的烟雾情况，并将采集到的数据报警节点与协调器节点中。然后通过协调器传送到上位机，并通过上位机界面对数据进行顯示，并将数据存储于数据库中。如果粮仓发生异常，通过报警节点将数据发送给SIM300，通过SIM300发送短信或打电话的方式通知值班人员及时到达现场进行处理。

2 基于ZigBee协议的粮仓内部网络设计

ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的局域网协议，其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率。因此文章通过对ZigBee网络拓扑结构的分析，采用了其中的网状网络作为粮仓内部网络的拓扑结构。通过ZigBee无线通信技术将粮仓中的一些传感器连接起来，从而形成一个粮仓内部网络。以下是各个节点的核心代码：

协调器节点，用于接收温度传感器与烟雾传感器的数据。

3 上位机界面设计

Qt是一个跨平台C++图形用户界面应用程序开发框架。它既可以开发GUI程序，也可用于开发非GUI程序，因此，文章采用Qt进行开发，对该上位机界面进行数据显示，如图2所示。

4 数据库的设计

SQLite是一款轻型的数据库，它的设计目标是嵌入式的，而且目前已经在很多嵌入式产品中使用了它，在嵌入式设备中，只需要几百K的内存就够了。文章采用SQLite数据库对粮仓所采集的数据进行存储，如图3所示。

5 结束语

文章提出基于ZigBee与GPRS协议粮仓远程监视与防火防潮系统设计，采用网状网络组网，实现对粮仓环境温湿度与烟雾的测量，采集并在上位机界面对节点数据的显示，通过数据库对数据进行存储，通过SIM300实现报警功能，通过实验证明这种解决方案有很强的实用性，系统运行稳定。对于解决实际应用中有线网络布线成本过高及不便到达、环境恶劣地区环境温湿度监测的问题是一个很好的解决方案。

参考文献

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[3]傅家祥，肇云波.基于GPRS与ZigBee的智能家居设计[J].新器件新技术，2007，1：50-52+55.

[4]李理，刘柯歧.基于ZigBee的粮仓分布式传感器网络[J].兵工自动化，2008，27（9）：63-64.

作者简介：李国冬（1993-），男，本科生，研究方向：物联网及其应用。

许瑾（1994-），男，研究方向：物联网及其应用。