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1、ZigBee及GPRS技術(shù)在無線水保監(jiān)測系統(tǒng)中應(yīng)用研究摘要：本文首先對(duì)ZigBee和GPRS技術(shù)做簡要的分析和介紹，并指出它們的優(yōu)點(diǎn)和長處。接著分析這兩項(xiàng)技術(shù)在水土保持工作中的應(yīng)用情況，最后對(duì)我國在無線水保檢測系統(tǒng)中所使用的技術(shù)設(shè)備做出預(yù)測和展望。關(guān)鍵詞：ZigBee和GPRS技術(shù)；無線水保監(jiān)測系統(tǒng)；應(yīng)用中圖分類號(hào)：X83文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：引言近年來我國的水土流失現(xiàn)象卻變得越來嚴(yán)重了，這都是我們在發(fā)展生產(chǎn)的時(shí)候沒有注意到對(duì)植被的保護(hù)，威脅到了人們的生活，也不可避免的對(duì)我國目前要實(shí)現(xiàn)科學(xué)發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)造成一定的不利影響。我國
2、的水土保持主管部門也非常的關(guān)注這一情況，并做了大量的工作，但是，收到的成效卻不是特別的明顯。目前，在無線水土保持監(jiān)測系統(tǒng)中使用的ZigBee和GPRS技術(shù)為水土保持工作提供了高新技術(shù)支持。本文就是在對(duì)ZigBee和GPRS技術(shù)調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，分析這兩種技術(shù)在無線水保監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用情況。1ZigBee和GPRS技術(shù)簡介61.1ZigBee技術(shù)簡介ZigBee技術(shù)是具有復(fù)雜度低、距離近、數(shù)據(jù)速率低、功耗低、成本低等特點(diǎn)的雙向無線通信技術(shù)，適用于遠(yuǎn)程以及自動(dòng)控制，既可嵌入到多種設(shè)備中去，又可以支持地理的定位。相對(duì)于現(xiàn)有的各種無線通信技術(shù)，Zi
3、gBee技術(shù)是功耗和成本最低的技術(shù)；ZigBee技術(shù)數(shù)據(jù)速率低、通信范圍小的這些特點(diǎn)直接決定了該技術(shù)的應(yīng)用范圍，主要是承載數(shù)據(jù)流量比較小的業(yè)務(wù)。在IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，建立了ZigBee的協(xié)議，ZigBee的聯(lián)盟定義網(wǎng)絡(luò)、安全服務(wù)以及應(yīng)用層。在ZigBee中的設(shè)備主要有PAN協(xié)調(diào)器、協(xié)調(diào)器和一般設(shè)備。其中PAN協(xié)調(diào)器是PAN網(wǎng)的總控制器，PAN的協(xié)調(diào)器一定要是FFD。一般設(shè)備主要是FFD，當(dāng)然也可以是RFD。ZigBee可以為了滿足不同需求，構(gòu)建起星型、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)以及網(wǎng)狀的三種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。1.2GPRS技術(shù)簡介6為了給GSM用
4、戶提供分組形式的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，GPRS技術(shù)應(yīng)用起來了，它是在GSM系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，建立起來的新的承載以及通用分組無線業(yè)務(wù)。采用和GSM同樣的頻帶、突發(fā)結(jié)構(gòu)、無線調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)、跳頻規(guī)則以及TDM流幀結(jié)構(gòu)。用戶不需利用電路交換的網(wǎng)絡(luò)資源而是在分組模式下進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)收。GPRS技術(shù)有幾個(gè)特點(diǎn)，比較突出的是“永遠(yuǎn)在線”，GPRS技術(shù)通過憑借傳輸?shù)馁Y料量來進(jìn)行計(jì)費(fèi)，通過GPRS的模塊和相應(yīng)的配件，連接帶有RS232串行口的監(jiān)測設(shè)備，建立透明傳輸通道。這種方式既有數(shù)據(jù)采集實(shí)時(shí)性，費(fèi)用低，漏碼少等特點(diǎn)，又有更方便并且合理的計(jì)費(fèi)方式。與此同時(shí)，通信鏈路主要是運(yùn)營商進(jìn)行
5、維護(hù)，避免使用監(jiān)測系統(tǒng)同時(shí)，耗費(fèi)過大的精力去維護(hù)通信線路。隨著移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展，這種的移動(dòng)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，已覆蓋了全國，網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行也相對(duì)穩(wěn)定，這為該行業(yè)帶來了廣闊的市場前景。2ZigBee和GPRS技術(shù)在無線水保監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用2.1ZigBee技術(shù)在無線水保監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用ZigBee技術(shù)廣泛的應(yīng)用于工業(yè)控制性裝置、家庭以及建筑物自動(dòng)化設(shè)備等領(lǐng)域。并且它還支持小范圍內(nèi)的無線通信的自動(dòng)化和控制。當(dāng)然，在無線水保監(jiān)測系統(tǒng)中它也可以發(fā)揮自身的優(yōu)勢。因?yàn)槲覈鴤鹘y(tǒng)的水保監(jiān)測系統(tǒng)所使用的技術(shù)都是成本比較高、結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜、操作繁瑣、人工維修和保護(hù)比較困
6、難、抵抗干擾的能力也比較差等情況，這都給水保監(jiān)測工作的順利完成帶來了極大的干擾。6在無線水保監(jiān)測系統(tǒng)中，我們對(duì)于ZigBee技術(shù)的應(yīng)用主要是通過在一個(gè)特定的監(jiān)測區(qū)域，通過人工的手段去布置節(jié)點(diǎn)，這些節(jié)點(diǎn)上都帶有不同種類的傳感器。這些節(jié)點(diǎn)，在ZigBee協(xié)議下，會(huì)自己組建成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，它們之間通過協(xié)作的方式來實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域的信息的感知、搜集，并對(duì)其進(jìn)行科學(xué)的處理。在此基礎(chǔ)上，它們會(huì)運(yùn)用到多跳網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的發(fā)送和傳導(dǎo)，最終使基站能夠成功的接收到有效數(shù)據(jù)。而基站就會(huì)通過和電腦進(jìn)行連接來保存節(jié)點(diǎn)的各種信息，并在此基礎(chǔ)上對(duì)他們進(jìn)行仔細(xì)的分析和
7、處理，最后通過計(jì)算機(jī)將監(jiān)測到的水土保持信息運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)這一媒介發(fā)送到專業(yè)的監(jiān)測人員處，由他們做進(jìn)一步的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、分析，最后做出科學(xué)的判斷，使有關(guān)部門能夠及時(shí)的采取措施對(duì)環(huán)境進(jìn)行保護(hù)。當(dāng)然，任何一種技術(shù)都不可能對(duì)水保工作做出全面的監(jiān)測，因此，ZigBee技術(shù)在使用的同時(shí)，也要結(jié)合GPRS技術(shù)，這樣才能實(shí)現(xiàn)兩種技術(shù)在優(yōu)勢上的互補(bǔ)。2.2GPRS技術(shù)在無線水保監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用ZigBee技術(shù)自身存在的一些缺陷可以通過GPRS技術(shù)實(shí)現(xiàn)兩者之間的一種互補(bǔ)。應(yīng)用GPRS技術(shù)，可以在非常短的時(shí)間內(nèi)把一個(gè)地區(qū)或者是某一個(gè)特定的時(shí)間段內(nèi)的森林破壞面積和毀林開荒的
8、具體情況作出一個(gè)非常準(zhǔn)確的測繪圖片，而且還能把它放置在相應(yīng)的位置上來，這樣不但可以補(bǔ)充和修訂原來不是特別全面的信息，還可以從上面獲得森林破壞和毀林開荒的實(shí)際的地理空間位置。6GP
