基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的生物培養(yǎng)環(huán)境實時監(jiān)測技術(shù)研究.pdf

1、ZigBee協(xié)議自V1.0版本到2007版本，其技術(shù)已經(jīng)越來越成熟，應(yīng)用也越來越廣泛。比之其他無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它具有功耗低、成本低、網(wǎng)絡(luò)容量大、容易實現(xiàn)和組網(wǎng)方式靈活等特點。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展使得傳感器技術(shù)逐漸與無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相融合，能夠感知、采集、傳輸并處理信息的無線傳感網(wǎng)絡(luò)便應(yīng)運而生。在生物培養(yǎng)實驗中，很多環(huán)境參數(shù)需要長期觀察或保持，如細胞的培養(yǎng)過程中需要保持合適的二氧化碳濃度和恒定的溫濕度等。這些實驗大多是在密閉的環(huán)境下進行的，存在著人

2、工測量不方便的問題。
　　論文根據(jù)課題的需要，研究并確立了系統(tǒng)的總體設(shè)計方案，選擇了合適的器件及無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，對硬件電路做了詳細的設(shè)計。根據(jù)需求，終端節(jié)點采用精簡功能設(shè)備，而協(xié)調(diào)器采用全功能設(shè)備。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計并實現(xiàn)了PC端監(jiān)測軟件，選取了溫度、濕度、二氧化碳濃度以及pH值等四種常見的參數(shù)作為監(jiān)測對象，利用傳感器采集信息，無線網(wǎng)絡(luò)作為傳輸?shù)拿浇閷⑦@些信息從實驗培養(yǎng)箱內(nèi)實時地發(fā)送至監(jiān)測區(qū)顯示。通過監(jiān)測軟件對數(shù)據(jù)的解析和實時顯示，使

3、得觀測人員更加方便地把握當前的實驗環(huán)境，并根據(jù)觀察到的數(shù)據(jù)對生物實驗環(huán)境進行及時合理地調(diào)整。此外，還設(shè)計了歷史數(shù)據(jù)查詢功能和報警功能。最后，對系統(tǒng)進行了測試分析。
　　本文基于ZigBee技術(shù)和CC2530實現(xiàn)的生物培養(yǎng)環(huán)境實時監(jiān)測系統(tǒng)，能夠?qū)崟r檢測到儀器內(nèi)部的多種實驗環(huán)境參數(shù)。通過組網(wǎng)測試和數(shù)據(jù)傳輸測試，結(jié)果表明系統(tǒng)能夠迅速地建立網(wǎng)絡(luò)，并實時地傳輸數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了無線傳感網(wǎng)絡(luò)的功能。利用該系統(tǒng)對實際的進行了實時監(jiān)測，運行結(jié)果表明生物