基于无线传感器网络环境监测系统设计与应用

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1、硕f，学f?论文摘要目前，信息化技术在推动生产力发展上越来越受到重视，尤其是在环境监测领域。无线传感器网络是实现农业信息化的重要手段，它是多学科交叉的新兴研究领域，综合了传感器技术、嵌入式计算技术、网络及无线通信技术和分布式信息处理等技术，能够通过各类微型传感器节点间的协作，实时感知和采集被监测对象的信息。与传统的数据采集系统相比，无线传感器网络具有监测范围大、监测数据准确的优势。本论文针对农业环境监测中传感节点低成本、微型化的需求设计了一种基于无线传感器网络的环境温湿度信息采集系统。论文首先详细介绍无线传感器

2、网络的研究背景和国内外研究的现状，阐述了选题的意义。其次，在深入分析农业环境监测的特点和需求的基础上，提出了监测系统需解决的关键技术，设计了一种基于无线传感器网络的环境监测系统。重点研究了该系统的体系结构和传感节点硬件结构，提出了节点的处理器模块、无线通信模块和传感模块的设计要求，并提出了由ATmegal28+CCl000+SHTl0和Ⅲ5139+SHTl0两种不同芯片组合构成的节点解决方案。第三，分析了系统使用的无线协议和组网技术。确定系统应采用树型拓扑结构、静态确定性部署方式以及区域覆盖方式工作。第四，利用

3、常见的无线电波路径损耗模型估计了无线模块的有效传输距离，并与不同地区的实测数据进行了对比，分析了系统的传输性能。结果表明系统的有效通信距离为300米左右。同时，在烈5139+SHTl0节点方案的基础上，使用开源软件Code：：Blocks建立了系统的测试环境，并将系统投入到农田、羊舍以及高原草地环境下进行了温湿度数据采集测试。测试结果表明该系统在环境信息采集方面有较高的准确性和可靠性，具有较强的应用价值。最后，对所做工作进行了总结并对下一步工作提出展望。关键词：无线传感器网络；环境监测；传感器节点；误码率；传感

4、设备；远程监测；Zigbee协议；AbstractNowadays，info啪ationtechnologyisbecomingmoreandmoreimportantto1mproVetheproductiVityofagriculture，especiallyforrealtimeenvironmentmonitoring．ThewirelesssensornetworkisoneoftheinlpoIrtantmethodstorealizeagricultureinformationization．It

5、isanemergingresearchingareawithmulti．disciplineInterleaVlng·ltIntegratessensortechnology，embeddedcomputationtechnology，networkandwlrelesscommunicationtechnologyanddistributedinformationprocesslngtechnology．Itcanalsodetectandcollecttheinformationofobiectswith

6、thecollaborationofdif托rentkindofsensors．ComparedtothetraditionalmethodofenVironmentaldatacoIlection，thewirelesssensornetworkhastheadvantagesoflargermonltoredreglonandmoreaccuratedata．Inthispaper，accordingtotherequirementsot=lowcostandmicromationinagriculture

7、hab“atmonitoring，aWSN-basedenVironmentmonitoringsystemisproposed．ThebackgroundandcurrentprogressofwirelesssensornetworkisflrstIntroducedthepaperindetailandtheilnportancefortheresearchisexpounded．Second，basedontheanalysisofthecharacteristicsandrequirementsofe

8、nvironmentmonltorlng，anIntellIgentenVironmentalmonitoringsystembasedonwireIesssensornetworkshasbeenimplemented，andthekeytechnoIogiesneedtobesolvearepresented．TheinVestigationf-ocusesonsystemconf