基于Zigbee技术的粮仓测温系统

　　中国人多地少、农业资源存量不足，人均粮食资源占有量远远低于世界平均水平，粮食是关系到国家安全的重要战略物质。因此粮食的安全问题非常重要。本文就介绍了一种无线粮仓测温系统，监控粮仓的温度，保障粮食安全。

　　1 系统架构

　　现在国内的粮情监控系统一般采用CAN 总线或 RS485 总线、总线进行数据传输。综观国内粮仓测温系统，粮仓内都少不了粮温信号处理器，都必须市电供电，测温电缆都必须若干根连在一起再连到仓内粮温信号处理器，粮堆上面都少不了众多信号电缆、供电电缆，不仅增加成本，而且安装、维护都比较困难。

　　本系统为了使设备简单、成本低廉和维护方便，采用了最近国际上流行的Zigbee 无线技术。它省去了过多的电缆，便于安装，价格低廉。下图 1 为本系统的结构框图。在粮库中存在数个粮仓，在每个粮仓中，可以在不同位置放置数个温度采集节点，每个节点由一个发送模块、一个温度采集模块和数个DS18B20 (一般一个温度采集模块最多接 8个DS18B20)组成。由于粮仓一般是封闭性较好，不利于信号的传递，我们在每个粮仓制高点布置一个发送模块作为路由器使用，接受该粮仓内的信号并向协调器发送。由于一些大型粮库可能占地上百亩，包含数十个粮仓，对于这么大的空间，发送模块的传输距离有限，因此每个路由器还作为中继站使用，路由器之间可以传输数据，传输到可以直接与协调器通信的距离，再向控制室的协调器(接受模块)发送数据信号，协调器再将信号发送给控制室的PC 机，进行监控。

　　2 ZigBee 技术简介

　　Zigbee 技术的特点包括以下几个方面：省电：两节五号电池即可实现长达6 个月到2 年的使用时间;可靠：采用了碰撞避免机制，同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙，避免了发送数据时的竞争和冲突;节点模块之间具有自动动态组网的功能，信息在整个 zigbee 网络中通过自动路由的方式进行传输，从而保证了信息传输的可靠性;时延短：针对时延敏感的应用作了优化，通信时延和从休眠状态激活的时延都非常短;网络容量大：可支持多达65535 个节点;安全：zig-bee 提供了数据完整性检查和鉴权功能，加密算法采用通用的AES-128;高保密性：64 位出厂编号和支持 AES-128 加密。

　　3 无线粮仓测温系统的模块设计

　　本文设计的无线粮仓测温系统不必在粮仓中布置大量的信号电缆和供电电缆，只用在模块中安装几枚干电池就可以工作 6 个月到 2 年时间。不仅减少了布线的麻烦，而且减少了成本，还可以避免由于布线过多引起的火灾等安全隐患。