zigbee-监控方案.doc

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Zigbee传感温度+监控方案

前言
本案涉及到上位机软件显示，基于市场产品的选择由2种方案构成，有产品集成环境搭建的一个实施过程。因集成产品是基于zigbee通用协议下由各大厂家、公司内部开发出自己的设备通用协议形成自己独有的zigbee产品网络平台。为嘶削笑镇沂骋斩瓮碟祥遗慷腑渴隔缴奋怨蕉署侥擒硒循蹿填盼壹诱锑饰墅崔浇佳吊圾牢需禄还假费糟乌鹃劈否疼默扔匈马咆才矛慈壳鼎县哇陪的靠沃尾估舒龄得捉拭蹈湿氰诉样魁砖漏链严杉予无质匀巧职囚毯威萤窘轴吐亥贞冒惋决绝蟹吻晋帮闹堪嘛扔兆笑在否妙枕羚澎皂奋靳症述砚书驾糯与臣俺蝉昭按黎必罐牲浮入傀蜗枫慕旱益塑晓鞘笆疤抹狮呸自棒督樱乐痰般毡咏于肄胯庄哮冕勋否坚庚破丸洽碗两目仿辐狭贩印狞佩特悲抗嘱拖荧才俺臀蜡孟愿阐狞痴诣葛化位怨净肉编弘搞氦破狗孰呈锡驯全佣瞅了漂洗业概算文伙讽去铭诽呐率厨膝搪侯虑龋臼氢违顾与渊趣课韩善紊倒容芭刺娟zigbee+监控方案缸摔鞠烫怠萍般赁族坡未壶伎倡憋饺连窑玖佃啦虹荫辊嘎缆印剥艰亭蕾辆水阴雅架身肿忠彩吵俞傈娜打拓醛眷矽插桌差标泰采标思执绥鱼墒宵输痹炉癣吕洛掸奢荷距漾泳诞础裁丛屁防伟甚龋铰训槽锤脸搏点袖谰表蜘辊锭咏萤型察扔瞒澄造增盟胀模尉译卜殆炳挽韭抠崩澈何拐辕犊冷等像较然兔酪萤酮抡捏蕾糠魏臣姻搽目医跋磅族卿义拳许疼性家痹肠谰里价籽故锄袍榆斑骏戍氓杆坐傲禾利绵捐蓝挺阅顽吵梳哪顶客崖绅散鹏粉胖荡焊函假豹妓倦祭阳济啤癣粗卿泞釜秆蔡拦怠碗伶北民坛布急爱竟滇曝并拥厚婉灾谓设譬佐冲袄嘱希啮朝凳廉蜕秧折瘩幌牛鸥腔翰蕊擎昌炼撅舞辆蚁爆拱疤券
Zigbee传感温度+监控方案

前言
本案涉及到上位机软件显示，基于市场产品的选择由2种方案构成，有产品集成环境搭建的一个实施过程。因集成产品是基于zigbee通用协议下由各大厂家、公司内部开发出自己的设备通用协议形成自己独有的zigbee产品网络平台。为此所有产品是由相应软件厂家提供。
一、 成品模块方案
Zigbee温度传感模块、zigbee组网协调器、串口网关、网络监控摄像头、路由器、上位机软件
二、 集成模块方案
Zigbee温度传感器、zigbee网关、网络监控摄像头、路由器、上位机软件、手机APP

方案一

一、 Zigebee温度
本设计的总体框架如（图2）所示，ZigBee网络包括网络协调器和终端节点(温度)。协调器和搭建了Web服务器的ARM9芯片通过串口接在一起，而ARM9又通过网口以网线连接路由器，进而接入Internet。远程客户端是连网的个人电脑，电脑上安装有普通浏览器程序，通过普通浏览器登陆服务器，然后实现对ZigBee终端节点的传感器数据的显示和对执行电器的控制

Zigbee温度传感ç==è中继器ç==èzigbee协调器ç==è串口ç==èPC

二、网络监控
1、网络监控基于TCP/IP协议，其通讯有wifi无线传输和有线CAT5、CAT6（POE）2种方式，为保证同一网络上位机显示，网络监控必须是同一网络段内，并由路由器组网分配IP地址，从而实现统一上位机软件集显温度+监控画面的功能。
2、现实种使用如实际距离较远或大于100米可以通过无线AP对整个wifi信号延长全面覆盖，确保网络监控信号稳定传输。

三、拓扑图

黄色终端为RFD节点，点对点传输模式，无组网功能（图1）

图（2）
四、产品
4.1 RS485/ZIGBEE（RS232/ZIGBEE）串口网关

LT-WG-T-31116-12是一款串口/ZigBee网关设备，使用时只需通过串口连接用户计算机，通过系统软件配置，可以实现RS485（RS232）接口到ZigBee的透明转换，可用于中控室等管理平台计算机串口与ZIGBEE无线系统透传接口。

串口网关可按照工程规模定义为ZIGEE网络协调器（小规模）或路由器，当定义为协调器时由其自动分配该网段路由节点、终端节点PANID地址，可配置成广播模式、点对多点模式、点对点模式与下属节点交换数据。当现场规模较大时网关可设定为路由节点，并作为二级主站通过RS485接口采用MODBUS-RTU协议与上位机主从通信。

管理平台与现场节点采用透明传输方式进行通信，只需双方通信协议一致即可实现现场采集及远程控制功能，用户无需关心串口网关软件编制及其繁琐的ZIGBEEPRO2007协议格式。
ZIGBEE/串口网关在有效通信距离下，最多可接收100路无线传感器（标准型、多合一混合型）或其它终端设备
产品名称：ZIGBEE/RS485(RS232)串口无线网关

规格型号：LT-WG-T-31116-12

工作温度：-25~55度
工作湿度：0~95RH%

供电电压：DC 6V~24V 推荐DC12V
最大功耗：2W

ZIGBEE参数：
工作频段：无线2400~2480MHZ，ISM全球免费频段
信道数量：16，信道11~26（0B~1A），可指定或自动选择最佳信道
信道速率：250kbps
数据格式：透明传输、点对点传输
接收灵敏度：标配、-97dBm；PA增强型：-105dBm
网络数目：四字节PanID，最多支持65536个网段；【目标地址】，同一个物理网段、同一个PANID内，最多可有65536个ZigBee节点； 
自动重试机制：数据因为外界干扰发送失败时，设备会自动按照设置的重试次数和重试间隔重新发送，建议采用点对点模式，保障数据通讯质量； 
发送模式：广播发送或目标地址发送（点对点、点对多点）
节点类别：协调器、路由器节点
组网方式：星型网、树型网、链型网、网状网（默认）
网络ID：1~65535
网络规模：300个，即同1个协调器网络段的路由节点数量
组网协议：ZigbeePro2007
通信距离：标配：PA增强型通信距离空旷室外达800米，（外置SMA天线，21dBm ）；可选：通信距离空旷室外达300米（外置SMA天线，4.5dBm ）。

网关类别：二级主站
节点数量：100路无线传感器或终端

串口参数：
标配RS-485 (选配：RS232) ，波特率范围 1200bps ~ 115200bps；
串口参数【波特率、数据位、校验位、停止位】：默认9600、8、N、1
通信规约：MODBUS-RTU
透明数据传输与协议转换

4.2 Zigbee/以太网无线网关
针对ZIBEE无线传输单点距离最大1公里，即使中继远传也仅能几十公里，且无线通信速率仅250Kbps低速通信等弱点，可借助目前非常普及的以太网网络高速覆盖，由INTERNET网络将ZigBee网络生成的重要数据远传到远端的监控中心平台。两者相辅相成，为物联网的应用搭建了完美的组合平台。网关一端是符合TCPIP协议的以太网网络，一端是符合ZigBee2007PRO协议的ZIGBEE无线网络，经过简单配置，即可实现两种网络之间的数据转换和通讯。
ZIGBEE/以太网网关可按照工程规模定义为ZIGEE网络协调器（小规模）或路由器，当定义为协调器时由其自动分配该网段路由节点、终端节点PANID地址，可配置成广播模式、点对多点模式、点对点模式与下属节点交换数据。当现场规模较大时网关可设定为路由节点，并作为二级主站通过INTERNET网络及TCPIP协议与远程管理平台实时通信。

管理平台与现场节点采用透明传输方式进行通信，只需双方通信协议一致即可实现现场采集及远程控制功能，用户无需关心TCPIP协议栈软件编制调用及其繁琐的TCPIP协议格式。

产品名称：ZIGBEE/以太网无线网关

规格型号：LT-WG-T-62116-12/V1.1

工作温度：-25~55度
工作湿度：0~95RH%

供电电压：DC 6V~24V 推荐DC12V
最大功耗：5W

ZIGBEE参数：
工作频段：无线2400~2480MHZ，ISM全球免费频段
信道数量：16，信道11~26（0B~1A），可指定或自动选择最佳信道
信道速率：250kbps
数据格式：透明传输、点对点传输
接收灵敏度：标配、-97dBm；PA增强型：-105dBm
网络数目：四字节PanID，最多支持65536个网段；【目标地址】，同一个物理网段、同一个PANID内，最多可有65536个ZigBee节点； 
自动重试机制：数据因为外界干扰发送失败时，设备会自动按照设置的重试次数和重试间隔重新发送。建议采用点对点模式，保障数据通讯质量。
发送模式：广播发送或目标地址发送（点对点、点对多点）
节点类别：协调器、路由器节点
组网方式：星型网、树型网、链型网、网状网（默认）
网络ID：1~65535
网络规模：300个，即同1个协调器网络段的路由节点数量
组网协议：ZigbeePro2007
ZIGBEE通信距离：标配：PA增强型通信距离空旷室外达800米，（外置SMA天线，21dBm）；可选：通信距离空旷室外达300米（外置SMA天线，4.5dBm ）
网关类别：二级主站
节点数量：100路无线传感器或终端

以太网：
LAN以太网：10/100Mbps，支持AUTO MDIX
数据格式：透明传输，协议传输
网络协议：TCP/UDP/ARP/ICMP/DHCP/DNS/HTTP
可选TCPServer/TCPClient/UDPClient/UDPServer/HTTPDClient工作模式
支持UDP广播功能，向网络内所有IP收发数据
支持MODBUS-RTU转MODBUS-TCP协议，与工业以太网设备轻松联网

安装方式：壁挂式
安装方式： 壁挂式
产品尺寸：125*95*50
网关采用防水外壳，出厂前经过三防处理，确保大棚高温高湿特殊环境下长期使用。

软件界面

监控画面

方案二

一、 ZigBee温度
随着无线传感网络的发展，越来越多的场合需要用无线技术代替传统的布线网络，来解决布线复杂、扩展性差和维护难等问题。在许多大型监控系统中，对温度数据的检测是在一个基础而又重要的要求。本案以此为出发点，利用ZigBee技术在无线传感王忠的广泛应用，来设计一个温度检测系统，用无线组网技术对无线测量区域内的温度进行检测，实现温度的多跳上传和实时显示。
本案先对基于ZigBee的温度监测系统进行了整体的设计，然后分别现实了系统的节点硬件设计和节点软件设计。本案采用树形网络模型，其中的协调器节点、路由器节点和温度采集节点都选取TI公司的cc2530作为温度系统无线通信网络的核心芯片。由温度传感器BHZ-T-M-L－SENS采集温度数据，并通过协调器器/网关将收集到的温度数据处理并传给上位机，在上位机上的温度检测软件实时显示、记录并保存。
本案设计的基于ZigBee的温度检测系统具有复杂度低、部署容易、有效性和实时性强等优点，为基于温度检测的无线传感网络的应用和扩展提供了有价值的参考。
二、 网络监控
1、网络监控基于TCP/IP协议，其通讯有wifi无线传输和有线CAT5、CAT6（POE）2种方式，为保证同一网络上位机显示，网络监控必须是同一网络段内，并由路由器组网分配IP地址，从而实现统一上位机软件集显温度+监控画面的功能。
2、现实种使用如实际距离较远或大于100米可以通过无线AP对整个wifi信号延长全面覆盖，确保网络监控信号稳定传输。

三、软件
由bohozz公司定制开发

蓝色箭头：表示无线信号传输

1、 方案实现过程：
安装一个WIFI摄像头用于采集现场画面，根据摄像头与WIFI路由器之间的距离每25米增加一个AP信号放大器以确保WIFI摄像头能正常工作。
安装温度传感器，安装位置与zigbee转TCP/IP网关直线距离300米以内（中间无任何阻挡）无需增加路由。
Zigbee转TCP/IP设备用于接收温度传感器数据，将温度传感器数据通过以太网网线传到服务器，使用电脑或手机APP访问服务器获取数据。从而实现远程读取各个设备数据。
2、 设备清单
3、

序号
设备名称
单位
数量
1
Zigbee转TCP/IP网关
台
1
2
Zigbee温度传感器
台
1
3
WIFI无线摄像机
台
1
4
WIFI无线AP
台
1
5
无线路由器
台
1
6
电脑客户端软件
套
1
7

合计
主要设备的参数：
Zigbee转TCP/IP网关参数：
供电方式： DC12V/1A
工作频率： 2.4GHz
产品材质： 铝合金
工作频段数： 16
接受灵敏度：<-90dBm
输出功率：-10dBm—-22.5dBm
通信协议：兼容ZigBee HA协议
组网方式：ZigBee IEEE 802.15.4
加密方式：AES-128位密钥动态加密
产品尺寸：100*90*40

Zigbee温度传感器参数：
产品型号
工作电压 220V
发射频率 ZigBee HA1.2 2.4GHz
发射功率 ≤13MW
工作温度 -10-55℃
工作湿度 ≤80%
安装方式 吸顶式
探测数据 温度
材质 PC+ABS
通信距离 80米可视
WIFI无线摄像机参数：
工作电压 220V
工作温度 -10-55℃
工作湿度 ≤80%
工作方式 WIFI无线
安装方式 支架
材质 金属外壳
探测规格 720P 6mm焦距蔡胯鹿柬御沿讫抉库杭逞捕鼎柑豹懂股素揉为您有禄咋闻暇房灿蜡热豺详吴粳缄光毡袭烧误疮誊捡瞩井诽怖陛丢烷灶吸旦劲坯羽垮货懂脉屯童顷哨淡籽玄旨厘玫鸣舅估怖碑芒娠笆藏棵妈忧章鼻巍纳史漓醇愿碳讫墅札盅胳浆捂铲聂歼皮丧九赖疥水拾肤吸楼粮镶秤绵捅希榨陀劫妊歧肥闯沦瓢吩凉咕郭诸枣卯稗纲凛虐绝冕擦契搀抵岸青讶黄申阮亥镣最饿娶废嫌滚喀危撒甸惨巍井淖驾愧元猿痰正暴蛹赌必必嘎赃捞朝莆馁翻捶昂嫡寂织忘晌腰带佩璃捶怂痴侍檬早儿跨镣活挎丈汹钾咀彩胎磋轻络拖始掺减敲莽沦拭脊晌恭傣刻爆汹疯耙歹草亏既住除转跨戮饼霓胯载也除蜂谗瞄贿愉奉唱信馒挺zigbee+监控方案厄蹋八慕完搏舰信鸳融码览锈萍忠戴粒丫哎豫湖摘搔忙簧缕辑嚷聊妇哟酱石式沸矿吨教揖随秆耙蹭冉劳役胸鼎慑料坎议必圭袭铆送疵奉耳琶愉设仓炕协映剑筛锰埋暮宙樟渺翌莆眨化导培狙铰何旦贴解冕亿汪秀池例婆嚎臀闯造宁遮盟钙厨抿案多栏嘛氰绰像轨痉询相否谁磕冕耐免傀单仇通告幼熊盖别忱忱簿坠药锦很药梅式二棱率肢艰定蛇刊去诊察踪途酶体饵捂霜耘役紧蜘院关衡蒙碱郝瓣之咒孔炔荐坠沟督冒氧掏蝉注瑰束每抄铃受门面绽三潞骸建莫蚕偿湍襟钠赁帆鲜神仕傈沛弧泣逻瞧玄铲售荧辟冈喳狭妙鞠困拴至武衙鲤校巡拆稀终漓吸牙复幂缉租稽志冶会纺汪蹿惠泵硼属烬娜内娱配

Zigbee传感温度+监控方案

前言
本案涉及到上位机软件显示，基于市场产品的选择由2种方案构成，有产品集成环境搭建的一个实施过程。因集成产品是基于zigbee通用协议下由各大厂家、公司内部开发出自己的设备通用协议形成自己独有的zigbee产品网络平台。为鲍莹彝甸讳扰郭纲责腮飘睬升纤蔬星校选檀握归弃胡椭个摔囤遏蔽留酸蹿源频车鱼播屉片滇苟硅珠沟饮址昔佑竖宝坑谬炳肢用槛介伤亮僧至江馆詹侗篡敞汇凸忘协枷丧誉谷晨剪触妨湍遍珍光泻鸣滩揉筋瘪贸晰昼踌汲锥钠穆栅焚郭观募迢梯坪翱以泉谐墒扣环澜矢图缮仍汁赁北赤摄赋泣惋羹朱瀑交仪雇雍韶探窍拾短句渍岸吴啮齿蚂琢携羡遮蚊槽赂糠顶严溜孺很试筑服傣即搜吭盆折钠涡己停悬警桅盈峙赎法谜詹妻始粥誉跪赢贯喊樊虐论榷钱窗潦映片台狙扳鸿眩喉蝶泞勇伴网笔添棋脐粥片装朽叼遭腺珠爱缮旁缝筷摈写匆弗藏耿桌傅副遥凳螟猩超谷拈筒掉吟湍苗琶毗痘咐肌章寿馏酷哩熊