基于zigbee的温室wsn监测系统的设计与研究

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1、江苏大学硕士学位论文基于ZigBee的温室WSN监测系统的设计与研究姓名：侯佳佳申请学位级别：硕士专业：检测技术与自动化装置指导教师：李正明20090606江苏大学硕士学位论文摘要大型连栋温室是利用微电子技术和现代控制技术，人为创造适宜作物生长的最佳环境，从而达到增加作物产量、改善品质、调节生长周期、提高经济效益等目的。目前，温室环境监测系统通信方式普遍采用的是基于485总线或CAN总线的有线通信方式，有线通信方式中的信号传输相对比较稳定，但是复杂的布线和较高成本不利于进一步提高温室自动化和智能化程度。ZigBee是一种新兴的近距离、低

2、复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线网络化通信技术，将其应用于温室构成的温室无线传感器网络(WSN)监测系统，具有无需现场布线、采集点设置灵活、采集点覆盖面积广阔、系统维护方便等突出优点。针对当前温室监测系统信息传输技术存在的问题，根据温室环境具体结构特征，本文提出了一种基于ZigBee技术的温室WSN监测系统模型，详细介绍了系统工作原理和系统节点的功能特征，根据模块化设计的思想，完成了包括数据处理模块、无线通信模块、数据采集模块、电源供应模块和RS一232串口通信模块的硬件设计，采用预留单片机的I／O引脚的方法，将可用的I／O引脚

3、用插针引出，预留出特定的传感器接口，满足温室监测系统多种参数监测的需求。根据ZigBee通信协议规范设计了组网、数据采集、无线通信以及数据上传四个系统功能模块，重点研究了终端节点、路由节点和网络协调器的通信算法，解决了终端节点与网络协调器的数据传输问题。最后利用本文设计的三种系统节点构建一个实验平台，进行了ZigBee组网和无线通信测试，通过SNAMP后台可视化软件对温室WSN进行观察，通过数据库管理系统显示实时采集的数据。测试结果表明，将ZigBee技术引入温室环境WSN监测系统是可行的，并且本文设计的温室WSN监测系统能够实现实时可

4、靠地无线通信，满足了温室环境监测系统的设计要求，并为今后智能化的无线温室监控系统的实现提供了一种新的解决方案。关键词：ZigBee技术，无线传感器网络，温室监测系统，CC2420，通信协议，组网测试江苏大学硕士学位论文ABSTRACTMulti—SpanGreenhousesusingmicroelectronictechnologyandmodemcontroltechnologycreatethebestenvironmentforartificialcropgrowth，achievingincreasedcropyields，i

5、mprovedquality,regulatedgrowthcycles，enhancedeconomicefficiencyandSOon．Nowadays，cablecommunicationbasedon485busandCANbusisadoptedwidelyinmonitoringsystemsforgreenhouses，thismethodhasseveraldisadvantagessuchas：complexlines，difficultmaintenanceandhighcost．Communicationcabl

6、einthesignaltransmissionisrelativelystable，butthecomplexityandhighcostofwiringisnotconducivetofurtherenhancethelevelofgreenhouseautomation，andintelligent．ZigBeetechnologyisanewshort—range，low·-complexity,low-power,low··datarateandlow—pricetransmissionwirelesspersonalarea

7、network．ThegreenhouseenvironmentalWSNmonitoringsystemisbasedonZigBeetechnology，anddoesnotrequirethelayingofcable．Thesignalstrengthcanbeconstant，accurate，andlong—range．Tosolvetheproblemsofinformationtransmissiontechnologyforgreenhousemonitoringsystems，thispaperproposesamo

8、delofagreenhouseWSNmonitoringsystembasedonZigBeetechnologyaccordingtopracticalstructuralcharacteristics