摘 要
传统机房监控系统采用人工方式，既耗费时间和经历，又具有一定的监控局限性。在无线网络技术发展的当下，如能够将传感器与ZigBee无线网络技术相结合，设计一种具有无线传感网络的机房监控系统，将会极大地促进机房监控系统的发展。本文将以ZigBee无线网络技术为切入点，就基于传感器与ZigBee无线网络技术的机房监控系统进行探究。
【关键词】机房 监控系统 无线传感器 ZigBee无线网络技术
目前，机房环境监控系统主要由传感器、仪表、电脑专家系统三部分组成，制作系统所耗费的资源较多、成本偏高且稳定性不高、准确性存在偏差。虽然在网络科技的发展下该项技术得到了一定程度上的改进和完善，大大降低了有线集中监控模式的生产成本，工作效率也得到了提升，但是由于布线困难导致该技术在实际工作中实施难度高。有线集中监控模式实施必然要用到电源线、数据线等材料，而布线问题正是实现监控系统的最大问题。那么，将监控系统中的电源线、数据线舍弃，研究出新的监控模式是目前急需解决的问题。在此，本研究提出一种基于无线传感器与ZigBee无线网络技术的智能机房环境监控系统设计方案，从实时监控机房的光照、湿度、温度等方面实现智能化控制，还能够将机房的实时状态通过手机短信告知管理员。研究中侧重介绍了通过ZigBee的无线网络技术应用程序开发要点，并实现了机房多信息的远程监控和管理。
1 机房监控系统的总体设计方案
1.1 系统结构
机房监控系统运用自动控制原理，执行器件与应用传感器共同组成闭环控制系统。该系统主要由主控中心、无线传感器网络以及网关共同构成，传感器节点能够感知机房环境，控制节点则对机房环境进行改善。两者相互配合共同运作，为机房提供良好的运行环境。无线传感器位于物联网尾端，用于感知机房环境变化，并将相关数据进行网关传输至互联网。网关是互联网与无线传感器之间的主要通讯工具，主要有本地访问、互联网访问以及手机访问等方式。机房监控系统结构如图1所示。
1.2 传感器网络结构
ZigBee无线网络共有路由器、协调器以及终端设备三种逻辑设备类型。一个ZigBee无线网络仅存在一个协调器。协调器一旦被激活将会自动建立独立网络。本文采用了星型ZigBee无线网络，有且只有一个PAN主协调器。为了确保网络唯一性将采用一个PAN标识符来建立，使终端设备与路由器网络都能够正常连接网络。
2 机房监控系统的设计与实现
2.1 ZigBee协调器节点硬件设计
ZigBee协调器节点主要由六大模块构成，分别为LED指示灯、电源模块、串口模块、晶振模块、射频天线以及无线收发器。LED指示灯主要用于显示系统网络连接状态。串口模块用于传输数据信息，并接收相关指令控制协调器运转。由于射频天线在输入和输出为高阻与差动，故适用 （115+180 ）的差动负载。为了进一步优化ZingBee协调器节点性能，我们采用了不平衡变压器。无线收发器工作电压为3.3V，在运行过程中应采用电压转换模块将5V电压下降至3.3V无线收发器能够同时接收两种频率的晶振电路，以此满足监控系统的不同电路需求。
2.2 传感器节点硬件设计
传感器节点主要由电源模块、CC2430数据传输模块、数据采集模块以及外部数据存储等模块构成。电源模块使用两节5号干电池，CC2430数据传输模块负责数据的传输与采集，并通过与路由节点进行数据交换来控制命令。数据采集模块主要负责采集系统监控区域的湿度、温度、水浸以及光照强度等信息，并将其转化为数据进程存储。
2.3 ZigBee协议栈
ZigBee协议栈是分层的，每一层都需要向上一层进行数据的提供和管理功能，其主要包括网络层、应用层、媒体访问控制层以及物理层。其中应用层内又划分为ZDO、APS以及应用对象等。媒体访问控制层与物理层位于协议栈子层的最底，属于硬件系统，其他层则在这两者智商，不属于硬件系统。ZigBee协议栈的分层结构简洁明了，极大的方便了系统的设计和调控。
2.4 无线传感网软件平台搭建
搭建无线传感网软件平台需要一个良好的操作系统。操作系统能够对各项任务进行调度并使整个系统正常运转。不同；诶型设备的同一项处理可以视为同一任务，新建任务并添加至系统，操作系统即将新任务与ZigBee协议栈进行融合，使系统获得新功能并投入使用，从而搭建出完整的无线传感网软件平台。
3 结语
综上所述，基于传感器与ZigBee无线网络技术的机房监控系统设计需要布线，并进行硬件与协调器节点、传感器节点等设计，便于对机房环境进行实时监控，从而减少管理人员的工作重量，保障机房监控系统正常运行，具有相当的推广价值。
参考文献
[1]翁康静，马林.计算机机房监控系统初探[J].机械工程与自动化，2011（3）.
[2]张宏杰，耿多，李瑛莉.机房监控系统方案及关键技术[J].宁夏电力，2010（5）：33-36，42.
作者单位
新余学院数学与计算机学院 江西省新余市 338000