基于物聯網技術的遠程溫度監測系統

劉丹

近年來，物聯網技術的發展引起了各國學者的關注，已成為高新技術領域新的研究熱點。而溫度監測系統被廣泛的應用在我們的生產生活中，既改善了人們的生活質量，也確保了生產工作的順利進行，但以往的監控系統，在構成上非常復雜，所需成本較高，可靠性也不強。通過應用最新的物聯網技術，可以設計開發出一種基于物聯網的遠程溫度監測系統，它是借助于智能網絡與物聯網平臺相連接，能夠實現數據的及時交互，不僅更加方便易操作，還具有一定的可擴展性，在技術上有著極大的優勢。

一、總體設計

在本文的設計中，選擇應用ZigBee技術，將測溫與協調節點組成一個高效的網絡來進行通信，再利用移動設備（比如智能手機、電腦等）連接網絡后對得到的溫度數值進行監測。

該系統可分為三個部分：（一）溫度感知，主要用于對溫度的實時感知。（二）數據處理，主要用于對獲取數據的整理、分析。（三）數據接收，主要用于接收處理后的數據，并發送出去。具體來說，主要實現的是如下兩方面的功能：（一）對溫度數據的采集，通過測溫設備自動探測到相應環境內的溫度變化情況，并利用無線網絡將獲取到的各方面數據發送給協調節點。（二）實時監測功能，該系統應用的是B/S架構，只需對目標網頁進行訪問，就可以實時的觀察到溫度數據。

二、硬件設計

本次的設計中，應用的是ZigBee技術，不僅功耗較低，且運行效率高。選用的溫度傳感器，體積非常小、準確度高，且有著很強的抗干擾能力，可用在各種復雜環境下。同時，還實現了數字化處理功能，可將得到的數據進行數字化處理，這從根本上提升了系統的運行可靠性。單片機，則具有功能上的可擴展性，能與多個傳感器進行連接，可實現對多個地點的同時監控。在硬件設計上，也可分為兩大部分，具體來說：

（一）測溫節點。主要是由單片機與溫度傳感器組成，通過電池進行供電，以保證系統的長時間穩定運行。單片機利用相關協議對傳感器進行有效的控制，并及時的獲取到探測范圍內的溫度變化數據，接著再迅速的傳遞到協議節點。（二）協調節點。它是由上位機直接進行供電的，在這里將收到各個探測點傳送過來的數據信息，利用相關程序進行處理、分析后，再將其傳送出去。

三、軟件設計

本設計中，采用的是星形網絡拓撲結構，需要進行網絡編程。其中，協議器用于構建網絡，并進行維護工作，收到各地區傳輸過來的數據后再進行處理。終端節點則需要加入到之前構建的網絡中，并將得到的數據傳送到協調器上。協調器則將溫度信息及時的公布到網絡平臺。

在協調器完成上電后，需要結合編譯過程中指定的命令，選取適用于當前通信條件的網絡號、信道等來構建所需的網絡。在終端節點上電后，先進行的是初始化，之后則是對相應編號的網絡進行搜尋，若存在則迅速加入其中，并開始按計劃收集溫度信息，并發送出去。顯示界面則是基于jsp技術實現的，可對有關數據信息進行實時顯示，并定期刷新。

四、顯示界面

顯示界面，可分為以下兩部分：（1）顯示區域。為了便于管理，且顯示的更加直觀，主要展現了最關鍵的三項內容，也就是傳感設備的編號、獲取數據的時間、溫度數值等。（2）設置區域。在這里，可對有關參數進行設置，主要包括串口號、波特率、高溫、低溫警告，其他可保持默認不變。在這一部分，用戶能夠獲取到各個地區發回的數據信息，且可以利用警告的提示實施溫度保護。

五、結語

總的來說，將最新的物聯網技術與溫度監測系統相結合，實現基于物聯網技術的遠程溫度監測系統，能夠實現數據的及時交互，不僅更加方便、易操作，還具有可擴展性，可對周邊環境內的溫度變化情況進行實時的監測?？赏ㄟ^多個終端設備來實現對多個區域的溫度控制，覆蓋的范圍很廣，且操作方便、功耗小、成本低，可以保持長時間的穩定運行，可以說在我們的工業生產中有著極高的應用價值。 （作者單位：云南掌登萬民文化發展有限公司）