05 · 综合项目：传感网环境信息采集系统

对应底座：课外篇·5.1 ZigBee 3.0 环境信息采集（1）

项目简介

本综合项目面向功能验证 Demo 领域，搭建一套基于 ZigBee 3.0 的传感网环境信息采集系统：环境采集设备通过 ZigBee 无线组网将多传感器数据汇聚到边缘网关，网关经串口透传上传至 PC 端，由上位机实时展示数据。

⚠️ 本部分为课外内容，有一定难度。建议完成第一部分~第四部分学习后再进行。

系统架构

mermaid

flowchart LR
    subgraph 传感节点
        T["环境温度传感器"]
        H["环境湿度传感器"]
        S["土壤湿度传感器"]
        L["光照强度传感器"]
    end
    GW["边缘网关<br/>（ZigBee 3.0 云模组）"]
    PC["PC 端上位机<br/>（串口透传）"]
    T & H & S & L -- "ZigBee 3.0 无线" --> GW
    GW -- "串口透传" --> PC
    style PC fill:#0f6be3,color:#fff

系统组成与技术原理

组成	说明
环境信息采集设备	搭载温湿度传感器（感知环境温度/湿度）
土壤湿度传感器	感知土壤湿度
光照强度传感器	感知光照强度
边缘网关	整合 ZigBee 3.0 云模组：接收子设备环境信息数据，通过串口透传发送到 PC 端
PC 端程序	展示数据测量结果，支持将数据保存到 Excel 表格，供后续数据分析与展示

数据流：多传感器采集 → ZigBee 3.0 无线汇聚 → 边缘网关 → 串口透传 → PC 端上位机展示

演示效果

PC 端上位机（TempHumiADC V1.0.0）实时显示四个环境参数：

参数	示例值
温度	25.2 ℃
光照强度	97
湿度	67%
土壤湿度	82%

上位机通过串口（如 COM5，波特率 9600）接收边缘网关透传的数据，左侧为串口配置区，右侧为四参数实时展示卡片，并可导出 Excel 数据文件。

项目实施步骤

环境准备：完成第一部分的开发环境安装（IAR、Z-Stack 3.0、烧录工具）
硬件连接：按硬件清单连接传感器模块与 ZigBee 开发套件
系统搭建：配置协调器与传感终端节点
代码编写：基于 ZCL 属性上报机制，实现传感器数据采集与上报
上位机联调：串口透传接收数据，PC 端实时展示
数据保存与分析：导出 Excel，进行数据可视化分析

项目拓展（结合本课程特色）

海洋特色方向：将传感节点替换为海水温度/盐度/pH/溶解氧传感器，构建近海水质监测传感网原型
AI 伴学应用：用 AI 数据分析工具对采集的温湿度/光照数据做异常检测与趋势预测
数据上云：参考底座 5.2 章节，接入腾讯云 MQTT，实现远程数据访问

课后自测

本系统的数据流是怎样的？各组成部分承担什么职责？
传感器数据通过什么机制从终端设备到达 PC 端？
如果要把本系统改造成海洋水质监测场景，需要更换哪些传感器？

内容来源：紫甲 IoT《ZigBee 3.0 开发指南》课外篇·5.1，原站链接