异构网络下温室环境监测系统的研究开发与应用

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2、．日＾眶霉Ｊ￣￣￣趣化……祭、、＇Ｉ論一一！ｉ論施麵１声明本人郑重声明，：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下独立进行研究所取得的成果，本论文。赖文中已经注明引巧的内容外不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡就的个人和集体。，均已在文中Ｗ明确方式标明本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：日期；占＿关于学位论文使用权的说明本人完全了解太原理工大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：面学校有权保管、并向有关部口送交学位论文的原件与复印）件；這学校

3、可采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；感学校可允许学位论文被查阅或借阅；？学校可学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；這）学校可Ｗ公布学位论文的全部或部分内容（保密学位论文在解密后遵守此规定）。王拾＾■签名；日期：？导师签名；？日期：呼太原理工大学硕士研究生学位论文异构网络下温室环境监测系统的研究开发与应用摘要设施农业已经成为现代农业的研究热点。温室监测技术的应用为设施农业提供了物质基础，使其有了很快的发展。基于有线传输的传统监测手段存在着布线复杂、灵活性差、维护困难等局限性。无线传感器网络（Wir

4、elessSensorsNetwork，WSN）以其组网灵活、低成本、低功耗的优势可以很好地应对这些问题。但是现有无线传感器网络监测技术大多采用单一的ZigBee协议，不太适合用于长距离传输。本文根据温室作物生长所需环境参数的要求，构建了一种基于ZigBee和GPRS的异构网络，搭建基于ZigBee的硬件平台对温室内温度、湿度、光照强度和二氧化碳浓度进行监测，通过GPRS网络传输到监测中心，实现了对多个温室环境的远程监测。主要研究内容如下：（1）硬件平台的搭建。应温室监测系统的要求，对监测节点进行了多参数、微型化、低功耗设计。系统选用CC2530作为主控芯片

5、，设计了三种功能节点，终端节点、协调器网关节点和路由节点。终端节点完成对原始数据的采集，选用SHT10数字温湿度传感器、BPW34_s光照传感器以及MG811二氧化碳浓度传感器设计采集电路。协调器网关节点完成ZigBee组网，利用网络的PANID区分各个温室。另外，利用MAX232设计RS232串口电路，实现了CC2530与GPRS模块之间的通信。路由节点由基本电路组成，完成数据的转发。I太原理工大学硕士研究生学位论文（2）ZigBee和GPRS异构网络设计。此结构结合了ZigBee网络灵活性、低功耗与GPRS网络长距离传输的优点。ZigBee网络采用Z-S

6、tack协议栈，版本采用专门适用于CC2530的Z-Stack2007，在IAREW8051集成开发环境下编程。GPRS网络由W3100G-EC型无线数传模块完成连接，该设备基于2.5G的通信网络平台，用于数据的远程传输。（3）上位机监测软件设计。远程监测软件基于VisualStudio2010平台设计实现。计算机通过对网络端口的监听接收到监测数据，将数据解析后存储到数据库。数据库采用SQLSever2012平台开发，监测软件再通过ADO.NET技术实现与数据库的连接，实现了数据的实时显示查询和分析处理。最后，对系统的功能进行了测试，结果证明：网络数据传输的

7、丢包率在合理的范围内，监测平台接收显示数据性能良好，系统达到了预期的目标，可以用于农业环境监测。关键词：ZigBee，GPRS，传感器节点，CC2530，监测平台II太原理工大学硕士研究生学位论文RESEARCHDEVELOPMENTANDAPPLICATIONOFGREENHOUSEENVIRONMENTALMONITORINGSYSTEMBASEDONHETEROGENEOUSNETWORKABSTRACTFacilityagriculturehasbecomeahottopicofmodernagriculture.Theapplicationofth

8、egreenhousemonitoringtechn