基于ZigBee技术的电厂等储煤场温度监测系统

引言

ZigBee是一种低速率（2kbps～200kbps）WPAN IEEE标准，同时它又具有低功耗，架构简单，成本低的特点，适用于多种无线需求，ZigBee技术弥补了低成本、低功耗和低速率无线通信市场的空缺，是无线个人网络的组成部分，其成功的关键在于大量丰富而便捷的应用，尤其在工业控制（监视器、传感器和自动控制设备）等领域更是显示出其的优势。 1 ZigBee 技术工业应用中抗干扰技术的研究工业控制环境下对通信网络的首要要求是数据传输的高可靠性。无线通信在数据传输过程中容易受到外界噪声的干扰而发生衰变，为了尽可能减小或消除这些干扰，保障数据传输的可靠性，ZigBee协议在各个层面上分别采用了不同的抗干扰措施

在物理层上，IEEE 802.15.4协议采用了直接序列扩频 Direct Sequencing Spread Spectrum，简称DSSS）技术来抑

（1）公式（3.1）中，C为信道容量（bps）;W为信号带宽（Hz）;N为噪声功率∶S为信号平均功率。

在信道容量C不变的前提下，增加信号带宽可以减少系统对与信噪比S/N的要求。ZigBee协议物理层上采用 DSSS技术提高抗干扰性能的另一项理论依据是柯捷尔尼可夫（KoTenrbnnx~oB）关于信息传输差错概率的公式∶（2）式中，Powf为差错概率;E为信号能量;NO为噪声功率谱密度。因信号平均功率 S=E/T（T为信号持续时间），原始信号所需的小带宽DF=1/T，噪声功率N=WNOCW为实际信号带宽），故公式（3.2） 可化为 ∶

（3）扩频通信的基本特点，是传输信号所占用的频带宽度（W）远大于原始信息本身实际所需的最小（有效）带宽（DF），

 2 煤堆温度无线监测系统构成

通道值、PAN-ID以及16位短地址的分配;在程序中定义了数煤堆温度监测系统主要由三个部分构成。部分是基于

据类型 tsDemoData，其中包含系统的信息、所有加入节点的地

ZigBee终端节点的数据采集部分∶第二部分是基于ZigBee无

址信息和传感器数据。

线技术的无线数据传输部分;第三部分是基于煤场控制PC机