基本信息
- 项目名称：
- 无线室内烟雾传感器
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 本系统通过两个传感器（温度传感器DS18B20，烟雾传感器MQ2)采集环境中的数据，传感器 DS18B20 和 MQ-2 采集的数据遵循 Z-Stack2006 版无线通信协议发送到协调器，协调器通过 USB 口转串口把数据上传到 PC 机，最后由上位机计算并显示数据，并且 LCD 与上位机同步显示。
- 详细介绍：
- 本系统无线射频芯片选择 Chipon AS 公司 CC2430-F128，温度传感器采用高性价比的 DS18B20，气敏元件选用 MQ-2，液晶选ST7920，USB 转串口芯片 FT232RL，电源芯片使用 AMS1117。外接电源通过 AMS1117 为整个电路提供稳定的电压；CC2430 集成了射频电路和工业级的微控制处理器，所以 CC2430 做为主控芯片，DS18B20 是数字式传感器，对周围环境的温度采集并直接输出数字信号，方便于 CC2430 直接读取处理；MQ-2属于伏特级模拟传感器，它对环境敏感气体感 知并输出电压信号，由于 CC2430 芯片内部集成有 ADC，只需对驱动函数设置和调用就可以轻松读取模拟数据，更简化了硬件电路的设计；ZigBee 节点对传感器采集的数据做两方面处理，一方面对数据处理调制，通过射频发射，如果节点是做为协调器的话，就做接收数据并解调处理，另一方面把数据通过 USB 接口送到上位机或 LCD 显示采集的数据。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 本课题采用无线传输方式，在用户家中安装烟雾传感器+低频无线发送模块，实时传送数据给监控中心，以便及时根据火灾早期的烟雾做出报警。该烟雾监测系统由烟雾传感器、报警器模块、无线数据发送模块组成。本作品的创新点是采用新兴ZIGBEE技术，其特点是功耗小、传输距离短、成本低、抗干扰性强。墙壁引起的信号衰落是作品制作的技术关键。工作范围：-10℃—+50℃，数据传输范围：10～75m。
科学性、先进性
- 本作品设计思路是利用无线个人区域网络的概念，为室内多个烟雾传感器设备建立几米距离范围内通过无线方式连接在一起，使它们接入互联网或通过电话线实现远距离传输。 采用当前先进的Zigbee技术，Zigbee技术主要应用在短距离范围内、数据传输速率不高的各种电子设备之间，因而适用于周期性的数据传输如本作品烟雾数据的传送。 目前，尚没有找到采用成本低廉的无线室内烟雾在线监控的成型产品。因此，我们的作品具有可实现性、先进性和广泛的应用前景。
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 实物阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 实物
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 本作品的主要技术特点和创新点是采用新兴的无线传输技术_ZIGBEE技术（芯片CC2430），结合无线个人区域网络基础建立的无线室内烟雾控制设备。 本作品可广泛用于居民区时时需要进行室内烟雾监控的。目前，国内外尚没有找到采用成本低廉的无线室内烟雾在线监控的成型产品。因此，我们的作品具有可实现性、先进性和广泛的应用前景。
同类课题研究水平概述
- 传感器网络系统是当今前沿性的热点研究方向之一，有着巨大的科学意义和应用前景，国际信息工业巨头纷纷设立和启动了相应的计划，例如美国的‘智能灰尘’概念，欧盟的EYES计划，日本的‘泛在传感器网络’计划，以及一些国外重点大学也开始了传感器网络方面的研究，无线传感器网络更趋于小型化，智能化。国内传感器网络系统研究起步较晚，相对落后，但前景广阔。 Zigbee技术的目标就是针对工业，家庭自动化，遥测遥控，汽车自动化、农业自动化和医疗护理等，例如灯光自动化控制，传感器的无线数据采集和监控，油田，电力，矿山和物流管理等应用领域。另外它还可以对局部区域内移动目标例如城市中的车辆进行定位。Zigbee技术和RFID 技术在2004年就被列为当今世界发展最快，市场前景最广阔的十大最新技术中的两个。 到目前为止，除了Invensys，三菱电子，摩托罗拉好飞利浦等国际知名大公司外该联盟大约已有150家成员企业，并在迅速发展壮大。其中涵盖了半导体生产商，IP服务提供商，消费类电子厂商以及OEM商等，甚至还有像Mattel之类的玩具公司。所有这些公司都参加了负责开发Zigbee物理和媒体控制层技术标准的IEEE802.15.4工作组。 在国内不少人也已经开始关注Zigbee这门新技术，而且有不少单位开始涉足Zigbee技术的开发工作，然而，由于Zigbee 本身是一种新的系统集成技术，应用软件的开发必须和网络传输，射频技术和底层软硬件控制技术结合在一起。因而深入理解这个来自国外的新技术，再组织一个在这几个方面都有丰富经验的配套的队伍，本身就不是一件容易的事情，因而，到目前为止，国内只有成都西谷曙光数字技术有限公司，真正将Zigbee技术开发成产品，并成功地用于解决几个领域的实际生产问题。 目前，国内尚没有采用无线个域网的方式，对环境温度与烟雾数据进行采集、传送与双向实时监控，因此采用无线ZigBee技术与现有固定电话线和互联网等相结合的方式，具有现实意义与广阔的市场前景。
