zigbee+监控方案

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==中继器==zigbee协调器==串口==PC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4.1RS485/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：DC6V~24V推荐DC12V最大功耗：2WZIGBEE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4.2Zigbee/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：DC6V~24V推荐DC12V最大功耗：5WZIGBEE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：ZigbeePro2007ZIGBEE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AUTOMDIX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1Zigbee转TCP/IP网关台12Zigbee温度传感器台13WIFI无线摄像机台14WIFI无线AP台15无线路由器台16电脑客户端软件套17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ZigBeeHA协议组网方式：ZigBeeIEEE802.15.4加密方式：AES-128位密钥动态加密产品尺寸：100*90*40Zigbee温度传感器参数：产品型号工作电压220V发射频率ZigBeeHA1.22.4GHz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720P6mm焦距