基于ZigBee的氣象監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的開(kāi)題報(bào)告

基于ZigBee的氣象監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的開(kāi)題報(bào)告一、研究背景隨著環(huán)境污染等問(wèn)題的日益突出，氣象信息的獲取和分析已成為一個(gè)極為重要的課題。氣象監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)檢測(cè)污染物濃度、空氣質(zhì)量、溫度、濕度等氣象參數(shù)，從而能夠及時(shí)采取措施來(lái)減輕污染的影響。ZigBee技術(shù)是一種低功耗、低速率、近距離傳輸?shù)臒o(wú)線通信技術(shù)，在工業(yè)控制、環(huán)保、災(zāi)害預(yù)警等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。本研究旨在結(jié)合ZigBee技術(shù)，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)一個(gè)基于氣象監(jiān)測(cè)的智能控制系統(tǒng)，對(duì)氣象參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和采集，實(shí)現(xiàn)對(duì)污染物濃度、空氣質(zhì)量、溫度、濕度等氣象參數(shù)的自動(dòng)檢測(cè)、預(yù)警等功能。二、研究?jī)?nèi)容和研究方法1.研究?jī)?nèi)容（1）設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)氣象監(jiān)測(cè)硬件平臺(tái)氣象監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需要一個(gè)硬件平臺(tái)來(lái)進(jìn)行氣象參數(shù)的檢測(cè)和采集，包括傳感器、處理器等組成的硬件系統(tǒng)。本研究將采用ZigBee技術(shù)作為無(wú)線傳輸方式，搭建一個(gè)基于ZigBee的氣象監(jiān)測(cè)硬件平臺(tái)。（2）研究氣象參數(shù)采集模塊的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)需要實(shí)時(shí)的檢測(cè)、接收、處理氣象信息，將環(huán)境參數(shù)采集模塊設(shè)計(jì)成可以直接采集、處理及上傳要求數(shù)據(jù)的模塊。在本項(xiàng)目中，將采用傳感器技術(shù)采集空氣污染物激光光譜、溫濕度等環(huán)境參數(shù)，進(jìn)行氣象參數(shù)采集的研究，以滿足環(huán)境監(jiān)測(cè)的要求。（3）研究氣象信息傳輸模塊的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)需要將采集到的氣象信息進(jìn)行傳輸，傳輸模塊的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性是保障系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要因素。本研究將采用ZigBee無(wú)線通信技術(shù)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)氣象信息傳輸模塊。（4）實(shí)現(xiàn)氣象信息儲(chǔ)存和可視化顯示氣象監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需要將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和存儲(chǔ)，同時(shí)需要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化顯示。本研究將結(jié)合嵌入式開(kāi)發(fā)技術(shù)，使用MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行氣象信息的存儲(chǔ)，使用JSON等技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化顯示。2.研究方法本研究將采取以下研究方法：（1）學(xué)習(xí)ZigBee協(xié)議及其通信原理，掌握Z(yǔ)igBee的硬件系統(tǒng)架構(gòu)和通信協(xié)議。（2）選定相應(yīng)的傳感器，對(duì)氣象參數(shù)進(jìn)行采集和處理，利用編程語(yǔ)言和開(kāi)發(fā)工具對(duì)氣象信息采集模塊進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。（3）借助ZigBee協(xié)議的建立進(jìn)行傳輸，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)氣象信息傳輸模塊。同時(shí)，將氣象信息進(jìn)行儲(chǔ)存和可視化顯示，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的智能控制。三、預(yù)期研究結(jié)果本研究的預(yù)期研究結(jié)果為：（1）設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)基于ZigBee的氣象監(jiān)測(cè)硬件平臺(tái)，包括氣象參數(shù)采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊和數(shù)據(jù)儲(chǔ)存與可視化模塊。（2）實(shí)現(xiàn)氣象參數(shù)的自動(dòng)檢測(cè)、預(yù)警、儲(chǔ)存和可視化顯示，提高氣象監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性，對(duì)環(huán)境監(jiān)控和污染治理提供有力幫助。（3）完善氣象檢測(cè)指標(biāo)，對(duì)通過(guò)檢查、比對(duì)、統(tǒng)計(jì)等方式獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量評(píng)估，并提高氣象監(jiān)測(cè)質(zhì)量水平。四、研究意義和應(yīng)用價(jià)值（1）對(duì)于環(huán)境保護(hù)和污染治理具有實(shí)際意義，能夠及時(shí)監(jiān)測(cè)污染物濃度、空氣質(zhì)量、溫度、濕度等氣象參數(shù)，為環(huán)境保護(hù)和污染治理工作提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)支持。（2）本研究采用了低成本、低功率的ZigBee通信技術(shù)，為制造商和開(kāi)發(fā)人員節(jié)約了昂貴的和耗能的通信硬件成本，拓寬了市場(chǎng)應(yīng)用