基于ZigBee/GPRS的无线粮情远程数据传输终端的研究与实现

作     者：甘典文 

作者单位：北京邮电大学 

学位级别：硕士

导师姓名：周慧玲

授予年度：2011年

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 0810[工学-信息与通信工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0804[工学-仪器科学与技术] 081001[工学-通信与信息系统] 0835[工学-软件工程] 081002[工学-信号与信息处理] 

主      题：ZigBee GPRS 粮情测控 LPC2119 μC/OS-Ⅱ 

摘      要：农业是国民经济的基础,粮食又是农业的基础。我国是一个人口大国和农业大国,粮食安全是关系到我国经济安全和国计民生的大问题。我国粮食产量充足,但是在粮食储藏过程中,由于储藏条件的变化,如温度和湿度过高,导致有害微生物大量繁殖和粮食代谢加快,引起粮食的发霉变质,造成大量的粮食损耗,严重威胁我国粮食安全。 为了保证粮食的品质,最大限度地减少粮食储藏过程中造成的损失,必须及时准确地掌握粮食储藏过程中各种粮情参数的变化情况,例如温度、湿度、二氧化碳等气体的浓度,并根据实际的测量情况,采取通风等相应的处理措施,保证良好的粮食储藏条件。有鉴于此,开发和推广粮情测控系统具有非常重要的价值和意义。 相比有线通信,无线通信具有成本低廉、系统扩展性强等优点,把无线技术应用于粮情测控系统已成为国内外的发展趋势。本文给出了一种无线粮情测控系统框架：ZigBee测控节点组成无线传感器网络,实时采集粮情数据;远程数据传输终端汇聚ZigBee粮情数据,通过GPRS网络上报上位机;上位机完成粮情数据的显示、存储等操作,并根据控制策略把监控指令通过远程数据传输终端发送到ZigBee测控节点,控制风机等保粮设备的运行。 本文设计并实现了基于ZigBee/GPRS的无线粮情远程数据传输终端,远程数据传输终端的硬件采用LPC2119微控制器、ZGB-LINK-212和SIM300C无线通信模块实现,软件采用在μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系统上开发C语言应用程序方式,实现了粮情数据的实时上报和监控指令的及时下发,并且具有短信息报警功能。远程数据传输终端融合了ARM高效的处理技术、GPRS可靠的远程数据传输技术和ZigBee的低成本、低功耗等优点,系统测试结果证明了它基本可以满足无线粮情测控系统的数据传输需要,适合在小型粮仓中进行推广应用,也为今后转向大型粮仓的应用提供了探索。