随着网络的迅猛发展，全球数据网络的容量及带宽都已经十分充足。如何有效合理地使用全球数据网络，成为了新的课题。

    人们对环境的检测是十分重要的社会活动。以往的检测方法主要依赖人工，信息的更新十分缓慢，实时性十分差。而新型的数字化测量方法也偏向于使用低速专有化的数据传输方式。这不利于将来的智能化发展。于此同时，传感器技术也在快速发展，向着数字化，高速化，智能化，总线化以及低功耗方向发展。

    两者发展都如此快速，如何建立二者之间的桥梁：为传感器搭建合适的网络，为全球数据网络提供新的的传感检测数据业务，成了当务之急。

    此外，从低功耗，易于集成，以及成本等方面考虑，选择一个好的硬件方案也是十分重要的。

    为此，我们经过细致的调查与研究，以及实际的系统组建实验，已经初步完成了这套智能环境检测平台。基于TCP/IP网络，可选择的ZigBee无线数据平台，以及低成本的传感器方案共同组成的实验性平台已经完成了初步的设计，搭建，已经程序的移植，并通过了测试。

    系统为嵌入式系统，系统一共分为三层。由传感器层，数据接口层以及网络传送层。下面将从硬件与软件来介绍这三层构架的组成。

首先是传感器层：传感器层主要负责挂载传感器，提供四种主要接口：IO型总线，SPI总线，I2C总线及串口。可以直接或通过串口转换模块支持大部分市面上的传感器。IO型总线主要作为状态量的输入，还可以通过端口进行1-WIRE总线的通信，代表的传感器为实验系统中的温度传感芯片DS18B20，1-WIRE总线驱动已经完成移植，可通过简单配置即可完成部署。SPI总线与I2C总线为1对多总线，通过程序将总线上的数据以DMA方式传送至缓冲区。串口是一个重要的数据入口，通过RS232或RS485总线收取传感器的数据，也通过DMA的方式将数据传送至缓冲区内。串行异步设备配合DMA形成了传感器层。

    第二层为数据接口层。在这一层，我们为不同的设备进行数据封装与传输。数据的传输分为片内缓存区，有线数据传输与无线数据传输的方式。所有数据根据传感器特性使用XML标签进行封装，使用RS485作为有线数据传输的物理层标准，而使用ZigBee作为无线数据传输的物理层标准。对于有线传输方式时，可通过线缆进行电源供电。对于传感网络，选择5V1A的电源参数，可满足10m内的送电需求。无线ZigBee技术是新兴的，面向传感器的低速无线数据传输协议，可完成低成本的智能自组网，在10m距离内非常适合作为传感器数据的无线传输。数据最终被封装在传感器标签内，以XML形式存在缓存区内。这一层由ST公司的具有ARM Cortex-M3内核的STM32F103芯片作为主控芯片及数据接口，其72M-32bit的处理速度对我们的平台十分合适。ZigBee接口使用TI公司的CC2530芯片作为射频接口，使用SPI总线与主控芯片连接。

    第三层为网络传送层。使用Davicom公司的DM9000A网卡芯片，以16位外部数据总线形式连接至STM32F103芯片，使用开源的TCP/IP协议栈LWIP作为网络传送的实现形式。我们为传感器提供了主动发送及被动发送两种发送方式。主动发送可以自定ip及端口进行定时传输；也可被动的，当端口被访问时送出传感器信息。

    本平台的优势在于低功耗：节点的功耗在100ma左右(无线ZigBee连接方式)，适合使用电池供电。低成本：硬件成本及授权费用十分低廉。高兼容性：可接驳各类传感器，硬件提供直接支持。高效率：使用DMA形式对数据进行转发，提高了效率。实用性：支持TCP/IP，可以非常容易地完成系统的集成，实用价值非常高。可以预见，智能环境监测平台有很好的前景。