基于物联网技术的远程温度监测系统

刘丹

近年来，物联网技术的发展引起了各国学者的关注，已成为高新技术领域新的研究热点。而温度监测系统被广泛的应用在我们的生产生活中，既改善了人们的生活质量，也确保了生产工作的顺利进行，但以往的监控系统，在构成上非常复杂，所需成本较高，可靠性也不强。通过应用最新的物联网技术，可以设计开发出一种基于物联网的远程温度监测系统，它是借助于智能网络与物联网平台相连接，能够实现数据的及时交互，不仅更加方便易操作，还具有一定的可扩展性，在技术上有着极大的优势。

一、总体设计

在本文的设计中，选择应用ZigBee技术，将测温与协调节点组成一个高效的网络来进行通信，再利用移动设备（比如智能手机、电脑等）连接网络后对得到的温度数值进行监测。

该系统可分为三个部分：（一）温度感知，主要用于对温度的实时感知。（二）数据处理，主要用于对获取数据的整理、分析。（三）数据接收，主要用于接收处理后的数据，并发送出去。具体来说，主要实现的是如下两方面的功能：（一）对温度数据的采集，通过测温设备自动探测到相应环境内的温度变化情况，并利用无线网络将获取到的各方面数据发送给协调节点。（二）实时监测功能，该系统应用的是B/S架构，只需对目标网页进行访问，就可以实时的观察到温度数据。

二、硬件设计

本次的设计中，应用的是ZigBee技术，不仅功耗较低，且运行效率高。选用的温度传感器，体积非常小、准确度高，且有着很强的抗干扰能力，可用在各种复杂环境下。同时，还实现了数字化处理功能，可将得到的数据进行数字化处理，这从根本上提升了系统的运行可靠性。单片机，则具有功能上的可扩展性，能与多个传感器进行连接，可实现对多个地点的同时监控。在硬件设计上，也可分为两大部分，具体来说：

（一）测温节点。主要是由单片机与温度传感器组成，通过电池进行供电，以保证系统的长时间稳定运行。单片机利用相关协议对传感器进行有效的控制，并及时的获取到探测范围内的温度变化数据，接着再迅速的传递到协议节点。（二）协调节点。它是由上位机直接进行供电的，在这里将收到各个探测点传送过来的数据信息，利用相关程序进行处理、分析后，再将其传送出去。

三、软件设计

本设计中，采用的是星形网络拓扑结构，需要进行網络编程。其中，协议器用于构建网络，并进行维护工作，收到各地区传输过来的数据后再进行处理。终端节点则需要加入到之前构建的网络中，并将得到的数据传送到协调器上。协调器则将温度信息及时的公布到网络平台。

在协调器完成上电后，需要结合编译过程中指定的命令，选取适用于当前通信条件的网络号、信道等来构建所需的网络。在终端节点上电后，先进行的是初始化，之后则是对相应编号的网络进行搜寻，若存在则迅速加入其中，并开始按计划收集温度信息，并发送出去。显示界面则是基于jsp技术实现的，可对有关数据信息进行实时显示，并定期刷新。

四、显示界面

显示界面，可分为以下两部分：（1）显示区域。为了便于管理，且显示的更加直观，主要展现了最关键的三项内容，也就是传感设备的编号、获取数据的时间、温度数值等。（2）设置区域。在这里，可对有关参数进行设置，主要包括串口号、波特率、高温、低温警告，其他可保持默认不变。在这一部分，用户能够获取到各个地区发回的数据信息，且可以利用警告的提示实施温度保护。

五、结语

总的来说，将最新的物联网技术与温度监测系统相结合，实现基于物联网技术的远程温度监测系统，能够实现数据的及时交互，不仅更加方便、易操作，还具有可扩展性，可对周边环境内的温度变化情况进行实时的监测。可通过多个终端设备来实现对多个区域的温度控制，覆盖的范围很广，且操作方便、功耗小、成本低，可以保持长时间的稳定运行，可以说在我们的工业生产中有着极高的应用价值。 （作者单位：云南掌登万民文化发展有限公司）