【正文】 置監(jiān)測設(shè)備和布線，同時需要有人進行監(jiān)管。各個傳感器進行監(jiān)測時，都會對相關(guān)信息進行記錄保存（例如監(jiān)測時間、地點、檢測物類型、含量等），這些信息最終會實時存入服務(wù)器中的數(shù)據(jù)庫，形成報表形式，便于工作人員查閱。主要解釋了系統(tǒng)的總體的設(shè)計方案，包括系統(tǒng)的硬件的思路、焊接步驟和軟件編寫思路。Zigbee設(shè)備對象的功能包括：（1）規(guī)定各個設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中所扮演角色(如協(xié)調(diào)器和終端設(shè)備)；（2）發(fā)起和響應(yīng)綁定請求；（3）在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間建立安全機制；（4）負(fù)責(zé)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備，并且決定向他們提供何種應(yīng)用服務(wù)。Zigbee協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)如圖24所示：圖 24 Zigbee協(xié)議的體系結(jié)構(gòu) 物理層（PHY）物理層定義了物理無線信道和MAC子層之間的接口，提供物理層數(shù)據(jù)服務(wù)和物理層管理服務(wù)。 ，該標(biāo)準(zhǔn)定義了物理層(PHY)和介質(zhì)訪問控制層(MAC)，特點有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不復(fù)雜、廉價、功耗極少和吞吐量靈活等。(4)時延短：一是進行通信時的時間延時短，二是從休眠模式跳轉(zhuǎn)到正常工作模式的時間延時短。路由節(jié)點可以同另一個路由節(jié)點直接的進行信息傳遞。Coordinator既可以與Rout霄相連又可以與EndDevice相連，而它的Router子節(jié)點又可以連接一系列的Router和EndDevice節(jié)點，這樣就形成了一個層次清晰的通信網(wǎng)絡(luò)。EndDevice一般處于網(wǎng)絡(luò)的邊緣，主要任務(wù)就是發(fā)送和接收信息，但它不能夠轉(zhuǎn)發(fā)信息，也不能讓其他節(jié)點加入到網(wǎng)絡(luò)中來。（4）它通常還會提供信息路由，安全管理和其他的服務(wù)。協(xié)調(diào)器選擇一個信道和一個網(wǎng)絡(luò)ID(也稱之為PANID，即PersonalAreaNetworkID)，隨后啟動整個網(wǎng)絡(luò)。、網(wǎng)絡(luò)安全和軟件應(yīng)用等方面的無線網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)[[] 孫九瑞,[J].應(yīng)用科技,2015,03:1.]。第5章 系統(tǒng)軟件設(shè)計，簡單介紹設(shè)計所需要的軟件使用方法等。經(jīng)過寫入程序、調(diào)試，最后實現(xiàn)空氣質(zhì)量的基本指標(biāo)的顯示和污染物的檢測，污染物超標(biāo)則進行報警。極少數(shù)敏感人群應(yīng)減少戶外活動101150Ⅲ輕度污染橙色易感人群有癥狀有輕度加劇，健康人群出現(xiàn)刺激癥狀。室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測儀要達到的技術(shù)指標(biāo)如下：（1）網(wǎng)絡(luò)容量：一個Zigbee的網(wǎng)絡(luò)可以容納多達255個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點；（2）工作時間：工作時間比較短、收發(fā)信息功耗低，連續(xù)工作長達2年；（3）MQ135氣體傳感器：可以偵測有害氣體的體積濃度為：10 1000ppm，適用于氨氣、硫化物、苯系蒸汽、煙霧和其它有害氣體的檢測；（4）DHT11數(shù)字溫濕度傳感器：測量空氣濕度范圍：從20％RH到90％RH，測量空氣溫度范圍：從0℃到50℃。目前，國家出臺的室內(nèi)空氣檢測標(biāo)準(zhǔn)有《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB/T188832002和《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》GB503252013。最近，歐盟第七研發(fā)框架計劃(FP7)組織下的歐洲IAQSENSE研發(fā)團隊，成功研制的室內(nèi)空氣質(zhì)量實時檢測裝置，具有智能型、高靈敏、可隨時隨地檢測空氣質(zhì)量等特點[[] 李志強,王宇紅,王維軍,劉佩光,余加琳,田豐,劉海鳴. 住房室內(nèi)裝潢后空氣甲醛含量變化的研究[J]. 現(xiàn)代預(yù)防醫(yī)學(xué),2013,06:762763.]。1999年底，法國政府成立了國家室內(nèi)空氣監(jiān)測站?？諝馕廴緡?yán)重影響了人們健康的生活質(zhì)量。 Wireless sensor networks。通過檢測報告我們可以判定室內(nèi)各種污染物質(zhì)的濃度，然后進行針對性的防控。該行業(yè)是通過對室內(nèi)的裝修、家具污染引起的環(huán)境污染物超標(biāo)所進行檢測和分析過程，并且出具國家權(quán)威的、法律效力的檢測報告。s health. Therefore, it is necessary to create a fresh air, healthy and fortable living environment for our family and friends. Indoor air quality detection is a newly rising industry. The industry will give a air pollution detection, which through detecting pollution caused by the indoor decoration, furniture and so on. It issued a national authority and legal detection report. Through the detection report, we can see the concentration of indoor pollution substances, and then take some measures to prevent the pollution.The air quality detector is consist of a sensor, Zigbee module and PC, which is based on a wireless sensor network of Zigbee to detect indoor air quality. The first step is collect data, which though a variety of sensors of indoor formaldehyde, such as benzene, ammonia, total volatile organic pound TVOC and other air pollutants sensors. The second step is data transmission, which transport the test parameters to the Zigbee terminal node. The third step, the main control end display and monitor the air quality index, which will receive the number through the Zigbee wireless sensor network. If the detection of certain air pollutants exceed the standard, It will alarm to remind the user to take the appropriate measures. Because of the indoor air quality detector using Zigbee wireless sensor technology, it bee more convenient and fast to take a multipoint detection and add and remove Zigbee nodes. Besides, it has many advantages, such as low cost, flexible networking, easy to use and so on. It not only can be used to test the air quality of the new house and newly decorating house, but also it can be used for the longtime detection of indoor air quality, so it has a high value of practical application.Keywords：Air quality testing?？諝馕廴緯鸷芏嗉膊?，比如：“致病建筑綜合癥”和“建筑關(guān)聯(lián)病”等疾病，這些疾病會導(dǎo)致人的眼部、鼻子、腦部等不良反應(yīng)，輕者眼花、惡心嘔吐，重者麻痹、休克等。20世紀(jì)60年代提出了室內(nèi)空氣質(zhì)量(IAQ)的概念。為了保護美國駐印度大使館工作人員，美國為他們購買了1800臺室內(nèi)空氣凈化器。該報告是關(guān)于家居環(huán)境和室內(nèi)裝飾材料的，報告公示了幾項空氣主要污染物包括甲醛、苯化合物等致癌物質(zhì)多達23種，他們超標(biāo)率分別高達82%，和77%，并表示疾病與室內(nèi)空氣污染相關(guān)。如果檢測到某些空氣污染物超標(biāo)的話，就會發(fā)出報警來提醒用戶采取相應(yīng)的措施。各類人群可正?；顒?1100Ⅱ良黃色空氣質(zhì)量可接受，某些污染物對極少數(shù)敏感人群健康有較弱影響。最后，通過搭建一個由主控Zigbee芯片、傳感器、顯示部分和控制部分組成的室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測儀。主要是最小系統(tǒng)設(shè)計和各個模塊電路規(guī)劃等，還有就是系統(tǒng)的硬件設(shè)計原理圖。 Zigbee基本概念Zigbee技術(shù)是一種近距離、相對簡單、低功耗、傳輸速率低、廉價的可以雙向通信的無線通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。它也是網(wǎng)絡(luò)的第一個設(shè)備。（3）接收其他節(jié)點的請求信息，然后，選擇性的允許其他節(jié)點加入到剛組建中網(wǎng)絡(luò)中來。通常，終端設(shè)備對存儲空間(特別是RAM的需要)比較小。圖 21 星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 樹形拓?fù)錁湫瓮負(fù)浒ㄒ粋€Coordinator以及一系列的Router和EndDevice節(jié)點，如圖22所示。網(wǎng)狀拓?fù)浔葮湫瓮負(fù)涓邇?yōu)勢，有更加靈活的信息路由規(guī)則。如果使用網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器(NetworkCoordinator)的話，整個網(wǎng)絡(luò)最多可以支持超過64000個Zigbee網(wǎng)路節(jié)點，這時整個Zigbee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的數(shù)目將相當(dāng)?shù)凝嫶蟆３酥?，?dāng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)有節(jié)點出現(xiàn)問題或節(jié)點位置發(fā)生變化時，網(wǎng)絡(luò)可以自動修復(fù)，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)也會隨之改變，從而使整個系統(tǒng)可以應(yīng)對突發(fā)情況，更具可靠性。服務(wù)實體是由服務(wù)接入點(SAP)為他上層提供接口，每個服務(wù)接入點利用服務(wù)原語完成其各項功能。應(yīng)用支持層的功能：一是維持綁定表，二是為綁定的設(shè)備傳遞消息。其中，包括系統(tǒng)的各項性能設(shè)想，系統(tǒng)要實現(xiàn)什么樣的目標(biāo)，達到什么樣的要求。這層的功能是對硬件進行管制，包括傳感器如何進行網(wǎng)絡(luò)連接，數(shù)據(jù)的收集、數(shù)據(jù)的整理等[[] Ibrahim AlAdwan, Munaf S. N. AlD, “The Use of Zigbee Wireless Network for Monitoring and Controlling Greenhouse Climate,” International Journal of Engineering and Advanced Technology,ISSN: 22498958, Volume2, Issue1, 2012,12:245247.]。 系統(tǒng)的硬件設(shè)計傳統(tǒng)的空氣污染監(jiān)測方法有定點和移動兩種。根據(jù)特定的應(yīng)用環(huán)境選擇相應(yīng)的傳感器。（5）電腦上位機電腦通過通過串口轉(zhuǎn)USB程序?qū)㈦娔X的串口進行設(shè)置，然后，協(xié)調(diào)器可以通過USB數(shù)據(jù)線與電腦連接將傳感器采集的數(shù)據(jù)傳給電腦上位機程序。它能夠以非常低的成本建立強大的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。RF內(nèi)核控制模擬無線模塊。 傳感器 DHT11溫濕度傳感器DHT11數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號輸出的溫濕度復(fù)合傳感器。因此，可以利用電路檢測電導(dǎo)率的變化，最后將其轉(zhuǎn)換為該氣體濃度變化。不僅給出了各個單元電路的創(chuàng)作思路，而且展示了各個單元電路原理圖。除此此外，還可以采用2節(jié)5號電池供電的方案，電源電路如圖42所示。巴倫在微波天線領(lǐng)域應(yīng)用很廣，而且還有很大的發(fā)展?jié)摿εc提升的空間。二氧化錫在氣體中電導(dǎo)率很低，它的電導(dǎo)率與污染氣體的含量成正比。GND與電源的GND相連接。IAR Systems是嵌入式系統(tǒng)開發(fā)工具和服務(wù)的供應(yīng)商圖 51 IAR Embedded Workbench軟件 Zigbee程序總體設(shè)計本室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測儀的設(shè)計采用了TI不僅提供編譯下載功能，而且可以結(jié)合編程器進行單步跟蹤調(diào)試和監(jiān)測片上寄存器、Flash數(shù)據(jù)等。一個是系統(tǒng)的初始化；另一個是開始執(zhí)行輪轉(zhuǎn)查詢式操作系統(tǒng)。 // 初始化系統(tǒng)時鐘 zmain_vdd_check( )。 // 初始化 MAC 層 osal_init_system( )。而操作系統(tǒng)初始準(zhǔn)備只是系統(tǒng)運行準(zhǔn)備的一個重要的組成部分。 //初始化系統(tǒng)的任務(wù) osal_mem_kick()。 macTaskInit( taskID++ )。)函數(shù)，這樣運行OSAL系統(tǒng)就開始正式運行。直到所有的事件全部處理完畢。 if (idx tasksCnt) {HAL_ENTER_CRITICAL_SECTION(intState)。 //退出臨界區(qū) }}}ZStack中的操作系統(tǒng)是利用事件優(yōu)先級順序執(zhí)行的輪流查詢、循環(huán)處理的系統(tǒng)。如圖57所示。MFC是微軟基礎(chǔ)類庫的簡稱，是微軟公司提供的c++類庫。 上位機設(shè)計實現(xiàn)PC上位機程序是利用Visual C++ 。右側(cè)是由兩個輸出文本框組成，分別標(biāo)有溫度和濕度。如果你選擇的是濕度趨勢，就會出現(xiàn)濕度趨勢圖，同樣，X軸表示時間軸（040）秒，Y軸表示的是空氣的濕度（0100）。當(dāng)點擊手動刷新按鍵，每點一次就將接受到的數(shù)據(jù)刷新一次進行顯示，當(dāng)點擊自動刷新按鍵，系統(tǒng)就會自動的對數(shù)據(jù)進行刷新，每隔特定的時間就會刷新一次，當(dāng)然，刷新的時間是可以根據(jù)自己的需要進行設(shè)置。這三個數(shù)據(jù)分別是由DHT111溫濕度傳感器和MQ135傳感器進行數(shù)據(jù)的采集，然后，傳送到Zigbee節(jié)點。安卓平臺由操作系統(tǒng)、中間件、用戶界面和應(yīng)用軟件四部分組成。Android SDK指的是安卓語言編程數(shù)據(jù)包，不用安裝，解壓即可。 // 初始化 Flash 存儲器 zmain_ext_addr( )。 //執(zhí)行操作系統(tǒng)}系統(tǒng)初始化程序：osal_init_system(void){ osal_mem_init()。