4.3 本章小结 40

5 总结与展望 41

5.1 设计总结 41

5.2 研究展望 41

参考文献 43

致谢 45

1 绪论

1.1 研究背景

随着这个时代信息化的不断发展，以及微电子技术、无线信息技术、传感器 技术、编程技术等的快速发展以及应用面的不断扩展，我们的教学、科研、生活、 娱乐甚至习惯都受到了巨大的影响。以智能手机为主要代表的智能化设备已经广 为人们接受，甚至已经成为了生产及日常娱乐活动中的必备品，有着不可替代的 地位。这使得设备的智能化深入人心，有着不可限量的应用、研究前景。论文网

通过调研分析和资料查阅，不难发现不无在高校还是科研机构，在当前我国 科技信息水平不断提升的背景下，实验室的智能化传感器监控系统的开发得到了 越来越多的关注，有着非常健康的发展动力。而且，由于实验室的设备一般比较 昂贵，甚至部分设备有着不可替代的性能与作用，一旦发生失窃或火灾等意外， 不仅在财产上会带来巨大的损失，珍贵数据信息的遗失、损坏更可能会带来长远 的不利影响。因此实验室智能监控系统的开发也有着非常硬性的社会、市场需求。

同时，近年来随着以低功耗、高适应性、多节点为代表的无线网络技术的不 断发展，将无线传感器网络这项技术应用于各种类型的智能化监控系统成为了一 种新的设计方向。由于基于无线传感器网络的实验室智能监控系统具有更好的安 全性，更高的效率以及更良好的便利性，这种技术的利用将大大提高对实验室监 控的效率。并且无论在设备采购上还是日常使用维护上，都能有效的降低费用使 用与时间成本。

我们有理由相信，在不久的将来，无线传感器网络将大规模得在实验室监控 中得以使用。

1.2 实验室智能监控系统研究现状

1.2.1 国外实验室智能监控系统研究现状

1.2.2 国内实验室智能监控系统研究现状

1.3 研究内容

本文研究了一种基于 ZigBee 无线通信技术的实验室无线传感器网络智能监 控系统。该系统的硬件主要由多个 ZigBee 无线数据采集节点以及一个 ZigBee 协 调器组成。其中，ZigBee 无线数据采集节点与温湿度传感器、烟雾传感器、人 体红外传感器、继电器、火焰传感器、光敏感测器等连接，主要实现对数据的采 集与无线发送。而 ZigBee 协调器主要实现对各个节点的数据接收，并通过串口 与计算机实现连接，将数据传给上位机实现数据的显示、分析与储存，同时也有 实现对节点设备电路控制的能力。

本设计中，实验室无线传感器网络智能监控系统的功能如下：

（1）：对实验室的温度、湿度进行实时采集记录，通过上位机软件显示；

（2）：对实验室是否发生火情进行实时监测，出现火情是自动提示；

（3）：对实验室是否有光亮进行实时监测；

（4）：对实验室是否有人员进入进行实时监测，提高防盗监测能力；

（5）：对实验室是否发生瓦斯等可燃危险气体泄漏进行实时监测；

（6）：监控实验室温度时若发生温度超高自动进行降温；

（7）：对监控数据实现文档保存功能。

1.4 研究意义

随着无线数据传输技术、传感器技术的发展以及物联网时代的到来，基于传 统视频监控的监控系统已经逐渐向着基于无线传感器网络的监控发展。并且，在 高校中由于人们对于学习环境的安全性和便利性也有了更高的要求，对于设备和 数据的安全性也有着更高的规范。如何通过低成本的无线网络，实时监测室内的 温湿度以及照明、用电、空气状况等情况，是所有实验员与管理者应当重视的问 题。文献综述