[發明專利]一種結合GPRS的ZigBee網絡監測系統

無效

• 申請號: 201110430153.6
• 申請日: 2011-12-20
• 公開（公告）號: CN103200704A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 孔令成;王德吉;孫慶元;張志華;繆琴;陳海霞
• 申請（專利權）人: 常州先進制造技術研究所
• 主分類號: H04W84/18
• 分類號: H04W84/18;G08C17/02
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 朱小杰

技術領域

本發明屬于無線傳感網絡通信領域，特別涉及一種結合GPRS的ZigBee網絡無線監測系統。

背景技術

監測系統在工業控制領域中有著十分重要的意義。在許多控制領域的公共場合，尤其在一些無人值守、分散的現場，需要實時采集很多重要數據，以便及時了解和分析現場的狀況，并根據實時情況發送必要的控制命令。而傳統的監測系統一般都需要自己建設并維護有線或者無線的通信網絡去實現，投資維護費用較高，且有線的數據傳輸方式在很大程度上限制了應用場合的拓展，如對相距很遠的生產過程如電力、鐵路、采礦和大型鋼廠等進行監測，若采用有線方式，在技術與經濟上不可取。原有的監測系統已經越來越不能滿足日益增長的多方面的需求，我們需要通信質量更好，成本更低的通信方式。

伴隨無線通訊技術的發展，出現了一種近距離、低復雜度、低功耗、低數據速率、低成本的雙向無線通信的ZigBee技術ZigBee是基于IEEE802.15.4無線標準的有關組網、安全和應用軟件方面的技術，且ZigBee協議是免專利費，可有效的降低設備成本，工作頻段靈活，為免執照頻段的2.4GHZ，即是沒有使用費的無線通信，主要用于自動控制、遠程控制領域及家用設備聯網。GPRS是通用分組無線業務的簡稱，該技術建立在GSM網絡基礎上，是一種高效、高速、經濟的無線通信方式。GPRS網絡覆蓋范圍廣，性能較為完善，數據糾錯能力強、適應性強、數據傳輸率較高可達128kbit/s能夠保證數據傳輸的可靠性和實時性。由于GPRS網絡數據傳輸的高速性和使用成本的低廉性，當前對GPRS在無線監控方面的開發和應用如火如荼，GPRS是目前遠程無線監控系統中性價比最高的通訊方式。用ZigBee技術組成的無線傳感器網絡成本低、體積小、結構簡單；采用GPRS網絡進行數據傳輸的模塊功耗低、體積小，適合作為無線傳感器網絡的數據節點。因此，將ZigBee技術、GPRS網絡數據傳輸與傳感器技術相結合組成新興的無線監控網絡，必將有廣泛的應用前景。

目前，傳統的有線監測和控制方式正被新技術所取代，有線的非功率傳送的通訊和監測系統由于線路安裝和維護成本高昂，隨著時間的推移可靠性難以保證，而且網絡組織一經安裝完畢難以更改，除非再次布網，而無線的通訊和控制傳送網絡由于低成本、低功耗、組網方便正日益得到廣泛的應用。由于ZigBee網絡的有效通訊范圍一般為10～300m，對在空間上相對分散、距離較遠的單位之間，各個ZigBee網絡網內或網間控制數據的傳送距離會很遠，有可能超過ZigBee網絡的有效覆蓋范圍。而由ZigBee技術構成的局域網本身也存在聯網的需要，而空間距離非常大的廣域網的運行和維護成本較高。而采用GPRS傳輸技術將會節省大量運行和維護費用，相對來說較經濟。

文獻“基于Zigbee技術無線溫度監控系統的設計與實現”(閆德立，胡立強，高占風.《物流工程與管理》，2009，31(7)：64-65.)中，提出了以PIC18F4620為控制器，CC2420為射頻模塊，DS18B20為溫度傳感器所組成的溫度監控系統節點的設計與實現，通過將ZigBee技術應用于傳統的溫度監測系統，擴大了監測系統的應用范圍。但是，此方案若是監控中心離現場溫度監控距離較遠的情況下，數據傳輸可能超出ZigBee有效傳輸距離，將不能保證數據傳輸的可靠性和實時性。

發明內容

本發明的目的是為了滿足有線監測系統數據傳輸中存在的不足，以及一些特殊環境對無線監測系統的迫切需求，提供一種GPRS網絡和ZigBee網絡相結合的無線監控系統。