无线传感器网络在农业微灌监控系统中的应用研究

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1、r分类号!￡212UDC004．7密级公五编号』鲤99S0808064江蒜大擎硕士学位论文无线传感器网络在农业微灌监控系统中的应用研究ResearchonApplicationofWirelessSensorNetworksinAgriculturalMicro--irrigationMonitorSystem申请学位级别亟±学科(专业)i±篡扭座旦撞查论文提交日期至Q!】生墨旦论文答辩日期至Q!!生鱼旦学位授予单位和日期江菱太堂至Q】!生鱼旦答辩委员会主席闫述评阅人}。jp●．．i．}，，学位论文版权使用授权书f掣IJPIllI8II19ff4Irll4111J2III。IIf江

2、苏大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊(光盘版)电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致，允许论文被查阅和借阅，同时授权中国科学技术信息研究所将本论文编入《中国学位论文全文数据库》并向社会提供查询，授权中国学术期刊(光盘版)电子杂志社将本论文编入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》并向社会提供查询。论文的公布(包括刊登)授权江苏大学研究生处办理。本学位论文属于不保密学位论文作者签名：勰乞指导教师签名：r咱泖1年6月cy日力¨年6月lV日独创性声明本人郑重声明：所呈交的

3、学位论文，是本人在导师的指导下，独进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容以外，本论不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果，也不包为获得江苏大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：豸龆乙0日期：舢【f年G月LL日江苏大学硕士学位论文摘要随着水资源的日益紧缺和农,Jk秽L械化的要求，微灌已成为精确农业的一个重要组成部分。由于无线传感器网络(WSN)在许多场合的成功应用，国外已经将WSN技术应用于大范围农业微灌控制系统中，但我国这方面的研究还

4、处于起步阶段。针对农业微灌控制系统的特定场景，研究WSN数据传输的关键技术，对建立精确农业中WSN理论体系及促进我国精确灌溉技术的推广具有重要意义。通过对微灌技术、无线传感器网络技术、嵌入式技术以及无线网络传输等技术的深入研究，提出了一个基于无线传感器网络的农业微灌监控系统。该系统监测节点采用GAINZ节点作为开发平台同时汇聚节点采用$3C2410作为核心板的嵌入式系统开发。系统重点设计了能量均衡的动态间隔分层路由坍议(EHRD)、汇聚节点的嵌入式系统移植并使用3G技术实现远程数据通信以及微灌系统远程监控中心软件设计。监测节点依据GAINZ节点和GOS内核实现了监测节点的软硬件框架

5、，包括监测节点的硬件结构设计和软件设计。汇聚节点依据硬件平台和嵌入式Linux构建了汇聚节点软硬件框架，包括：建立嵌入式系统的交叉编译开发环境，完成Bootloader的移植；完成ARM—Linux操作系统的内核配置和移植。根据应用软件的总体功能，完成3G模块的设计与实现。EHRD充分考虑到农业灌区环境，通过调节层次间隔来动态均衡整个网络能量负载，达到延长网络生命周期的效果。论文最后对远程监控中心软件中界面、网络、数据库管理模块进行设计，完成实测网络构建、数据传输和3G连接功能。对于所构建的基于无线传感器的农业微灌远程监控系统，经测试表明，能够完成农业微灌区的环境数据采集、传输以及

6、控制，达到实时有效监控的要求和项目初期的技术指标，为农业灌溉提供了有效的节水方法，进而减少了水资源的浪费，解决农业缺水与用水效率不高问题。关键词：无线传感器网络，农业微灌，$3C2410，嵌入式系统，路由AbstractWiththeincreasingscarcityofwaterresourcesandtherequirementsofagriculturalmechanization，micro—irrigationhasbecometoanimportantpartofprecisionagriculture．Withthesuccessfulapplicationofwi

7、relesssensornetworks(WSN)，WSNtechnologyinforeigncountriesisusedtowideagriculturalmicro—irrigationcontrolsystem，butourresearchisstillintheinitialstage．ThekeytechnologyofWSNdatatransmissiontOspecificscenariosofagriculturalirrigationcontro