基于ZigBee的森林环境检测系统设计文献综述

 2022-08-05 02:08

基于ZigBee的森林环境检测系统设计文献综述

1 引言

森林火灾不仅给人类的经济建设造成巨大损失,破坏生态环境,而且还会威胁到人类生命财产安全。传统肉眼观测的防火方式过于简陋,只能做一些防备措施,不能主动实时监控森林的具体情况。一般认为,晴朗、高温和大风天气常使森林中可燃物的含水量下降到40%以下,这时最易发生森林火灾。了解森林火灾发生所需的条件,防火系统设计就有迹可循。系统只需要收集森林各个位置的环境参数(温湿度、降水量和风力等),并将数据传送到监控中心的计算机,对数据进行综合分析处理,即可得出森林火灾易发位置,在第一时间消除隐患。ZigBee 无线传感网络具有功率小、成本低的优点。因此,基于ZigBee 无线传感网络,构建森林环境检测系统,通过监测森林环境参数并对监测数据进行分析,从而实时掌握森林环境状况。

2 基于ZigBee的森林环境检测系统概述

2.1 ZigBee 技术概述

ZigBee 是一种新兴的短距离、低速率无线网络技术,主要用于近距离的无线通信。它能够实现多节点间的相互协调通信,而需要的能量却很少。 ZigBee 以自组网多跳的方式进行数据传输,已被认为是较合适的无线传感网络通信协议。ZigBee 标准是在IEEE 802.15. 4 标准的基础上发展而来,旨在使不同制造商之间能共享一套标准。IEEE 802. 15. 4 是IEEE 组织制定的低速率、无线个人局域网标准,定义了物理层和介质访问控制层。ZigBee 联盟对网络层协议和API 进行标准化,同时开发了安全层,应用已较成熟。

2.2 国内外研究现状

国际上:世界上一些发达国家,诸如美国、德国、日本,他们具有比较成熟和完善的消防组织体系,包括火灾的预防、报警以及处理等。在公共报警系统研究中,这些国家引入火灾自动报警装置并与其它报警装置通过专用网络互联,做到了统一管理与调度,这样就给消防部门开展工作带来了便利,消防人员可快速准确地确定火灾现场,及时展开相关消防工作。这些报警系统通常由专用网络来实现互联互通,它们主要侧重作为楼宇自动控制子系统或专业的火灾报警场合,不符合目前我国关于火灾报警自成一个系统的原则,所以目前国外无线报警系统在我国消防领域应用受到了一定的限制。

在国内:我国火灾自动报警技术实现了较快发展,但由于在实际应用中,自动报警系统的通讯协议不一致,网络建设不够完善,还存在一些比较突出的问题。如智能化程度低、网络化程度低、适用范围小、组件连接方式有待改善等。

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