基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的生物培養(yǎng)環(huán)境實(shí)時(shí)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(shí)現(xiàn)和組網(wǎng)方式靈活等特點(diǎn)。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(yùn)而生。在生物培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中，很多環(huán)境參數(shù)需要長期觀察或保持，如細(xì)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(shí)驗(yàn)大多是在密閉的環(huán)境下進(jìn)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(jì)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(xì)的設(shè)計(jì)。根據(jù)需求，終端節(jié)點(diǎn)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(jì)并實(shí)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(shí)驗(yàn)培養(yǎng)箱內(nèi)實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)顯示，使

3、得觀測人員更加方便地把握當(dāng)前的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，并根據(jù)觀察到的數(shù)據(jù)對生物實(shí)驗(yàn)環(huán)境進(jìn)行及時(shí)合理地調(diào)整。此外，還設(shè)計(jì)了歷史數(shù)據(jù)查詢功能和報(bào)警功能。最后，對系統(tǒng)進(jìn)行了測試分析。
　　本文基于ZigBee技術(shù)和CC2530實(shí)現(xiàn)的生物培養(yǎng)環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)檢測到儀器內(nèi)部的多種實(shí)驗(yàn)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(shí)時(shí)地傳輸數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了無線傳感網(wǎng)絡(luò)的功能。利用該系統(tǒng)對實(shí)際的進(jìn)行了實(shí)時(shí)監(jiān)測，運(yùn)行結(jié)果表明生物