（精品）zigbee 技术在农业环境监测系统中的应用与研究

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1、ZigBee技术在农业环境监测系统中的应用与研究纪建伟鲁飞飞（沈阳农业大学信息与电气工程学院，辽宁沈阳110866）摘要：针对我国现阶段农业偏远、易变、分散的特点。提出了基于ZigBee的无线传感器网络在农业环境的应用方案。采用Atmel公司的低功耗控制芯片C8051F和MaxStream公司的XBee模块，并采用了星形网络的拓扑结构。最终实现了低功耗、低成本、低复杂度的检测系统，通过对温湿度等环境因子的检测，能够对作物种植环境进行实时监测的要求。加入温湿度传感器的说明。关键字：农业环境，监测系统，

2、ZigBee。ApplicationofZigBeeinMonitoringSystemofAgricultureEnvironmentJIJian-weiLUFei-FeiShenyangAgriculturalUniversity,CollegeofInformationandElectricEngineeringShenyang110866,ChinaAbstract:Accordingtoourcountry’sagricultureenvironmentremotemonitoringsy

3、stemwiththecharactersoffarness、disperse、andinconstancy,thispaperproposedakindofdesignproposalforAgriculturalenvironmentremotemonitoringofwirelesssensornetworkbasedonZigBeetechnology.MCUATmage16LandRFmoduleXBeeareusedtoestablishthesensorsnetwork.Thesyst

4、emadoptsStar-shapednetworkstructuretosolvetheproblemofinformationmanagement.Finally,amonitoringsystemoflow-power,low-costandlow-complicationisimplemented.Itsatisfiesthedemandofrealtimemonitoringsystemofcropplantingenvironmentbymonitoringtemperature,hum

5、idity,illuminationandotherinformation.Key：WirelessSensorNetwork（WSN），monitoringsystem，ZigBee我国农业现场环境信息采集已经达到自动控制的阶段，正在逐步的面向智能化农业方向发展。而现在的监测系统一般采用的是RS485总线和给信息采集模块统一供电形式的信息采集策略，这样不但增加了其成本,而且还降低了系统的灵活性和可扩展性。还给安装带来了一定的不便。Zigbee技术是一种基于IEEE802.15.4协议标准的新兴短距

6、离、低功耗无线通信技术。ZigBee技术的出现为传感设备的无线信急传输提供了新的解决方案。随着具有无线化、小体积、低能耗和低成本等优势的传感器节点的出现，基于ZigBee的WSN技术在农业测控领域将具有十分可观的应用前景。本文针对农业环境监测发展的现状，和显现出来的问题，设计了基于ZigBee的WSN，实现了农业环境信息检测方案。通过利用了无线传感网络（WSN）的技术优势，初步解决了传统检测系统安装管理不便，成本偏高，耗能大，网络鲁棒性差等问题。通讯作者：鲁飞飞，女，硕士研究生，从事农业电气化及其自

7、动化的应用研究。Email：39525170@qq.com1．ZigBee现阶段状况1.1ZigBee的特点介绍ZigBee主要特点是：低速率根据不同的工作频段都会有较低的频段，范围从20～250kbps；低功耗，由于数据传输量小，而且还可以使其大部分时间处于休眠状态，所以功耗较低；低成本，器件成本低，ZigBee协议免专利费用；网络容量大，整个网络最多可以支持64000个ZigBee网络节点；可靠数据传输，MAC层采用标准的CSMA/CA方式，避开发送数据的竞争与冲突；免许可的无线通信频段，在IE

8、EE802.15.4有两个物理层，提供两个独立的频率段：868/915MHz和2.4GHz，2.4GHz频段使用在全世界范围内，分别可以容纳10个和16个信道。1.2ZigBee节点类型和拓扑形式介绍在WSN网络中所有ZigBee网络节点设备分为以下三种类型：网络协调器节点（Coordinator），路由节点（Router）和终端节点（EndDevice）。如图1所示由不同灰度值的圆点表示。这三种节点类型都是网络层概念，他们的部署决定了网络拓扑形式。不论ZigBee网