基于zigbee的农业大棚的移动监测系统研究

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1、■＇＇－？．．分类号Ｓ２４学号Ｍ１２０７３１ＵＤＣ密级媛叫义華ＹＡＮＧＺＨＯＵＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ硕去学佐冷文（学木型）基于ＺｉｇＢｅｅ的农业大棚的移动监测系统研究■ｔ＇－、．Ａ丫靖胡泮：：护．．．又＇■，－Ｖ：２２５１２７杨鹏副教授，扬州大学．指导教师姓名，江苏扬州申请学位级别：硕去学科专业名称；农业生物环境与能源工程论文提交日期：２０１５．０４．１０论文答辩日期：２０１５．０５．２８学位授予单位：扬州

2、大学学位授予日期：２０１５．０６．３０＇答辩委员会主席：周波教授一）■訂－巧：？兴冷巧；咎；＇‘八‘＇一＇．一乂屯？．…＇八‘：方去次；冶若２０１５年５月於－甲一＇＇＂＾．．－、八，７１－、：：＂＇＇兴．＇．：＊心＇产Ｖ尸．＞；心￥？如，逆減菩令－＇－。．＇－－＇＇＊屯／＇：／？产；．：，；、■一．‘—－．片节＇Ｌ＞於公以’：心；＇：薪皆请：＾￡？＾．輿、，．一．苗三巧扣．赛海辕苗…一‘，一‘．巧主－节許．’一户火

3、‘．己－－－Ｖ在气＊ｒ一－，‘＊－成＾＾．ｒ．一一＇摘要（Ａｂｓｔｏｃｔ）Ｉ摘要随着数字农业技术的发展，如何实时、准确地监测大棚作物生长状况成为了关键问题。近年来，ＺｉｇＢｅｅ技术在大棚环境监测领域的发展非常迅速。将无线传感网络技术应用于大一一、棚环境腔测系统，在大规模种植环境基础下建立个集移动监测低功耗于体环境参数无线监测系统，具有深远的意义和应用价值。本系统通过各种传感器监测大棚的温度、湿度、光照度、二氧化碳浓度，，、±壌湿度、王壤ｐＨ值等数据同时为了支持移动监测传

4、感器节点加入了定位功能，这样就可得到各地点农作物在各时期所处的生长环境，为农业管理人员的精准调控提供了依据，有利于提高作物的产量。本系统采用ＮＸＰ公司的ＪＮ５１４８为基础平台，实现了基于ＺｉｇＢｅｅＰＲＯ协议的开发，一些研究并主要对Ｗ下几个方面进行：首先研究了传感器节点的移动监测供电难和低功耗问题。本系统从二个方面解决此问题一，方面采用太阳能电池板、充电电路和保护电路组成充电管理模块，用Ｗ给节点裡电池充电且给系统供电一，；另方面，从传感器节点４种最常用的工作模式入手根据各节点一实际使

5、用情况分别研究比较了节点在个工作周期内的平均工作电流，得出最节能的工作模式，并计算出天气最差情况下使得太阳能电池板无法给节点充电的情况下各节点可连续工作时间。５－２３２ＲＳ－４８５第二研究了协调器节点的多协议输出。协调器节点实现了民、、（＾＾太网－ＭＯＤＢＵＳＨ种方式上传各传感器节点采集的数据。其中，ＲＳ４８５实现了ＲＴＵ通信协议；针对传统需借助带有ＡＲＭ或ＤＳＰ的网关设备才可实现ＺｉｇＢｅｅＰＲＯ和Ｗ太网协议的转换，通过在ＪＮ５１４８中嵌入ＴＣＰ／ＩＰ协议找，实现了Ｗ太网通信。

6、＇，硏究了传感器节点的移动组网问题。本系统为传感器节点设计了智能组网机制第Ｈ，可使传感器节点自动识别网络问题，自动删餘保存的网络参数并重新姐网，使得ＷＳＮ网络具各较高的自愈能力。ＦＲＳＳＩ结第四，研巧了传感器节点的定位。本系统中传感器节点在测距中使用ＴＯ和一合的方式测距，由于环境等因素使得测距存在定的随机性，这将不利于神经网络的收敛，本系统采用二阶己特沃斯低通滤波器对测距采集的数据进行预处理，并在数据后续处理中加入了机器学习方法，具体处理时分别选用ＢＰ神经网络、ＲＢＦ网络、ＳＶＭ网络，通过

7、比较拟合曲线发现ＳＶＭ效果最好，得出距离后的定位采用Ｈ边测量法。最后对本文已完成的工作进行了总结，指出了不足么处并对下阶段工作提出了改进方向和改进目标。４８关键字：ＺＪＮ５１距定位缺ｅｅ；无线传感网络；；多协议输出；低功耗；测ＩＩｂｓｔｒａｃ）摘要（ＡｔＡｂｓｔｒａｃｔＷｉ化化ｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｄｉｇｉｔａｌａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅｂｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｉｔｈａｓｂｅｃｏｍｅａｋｅｙｉｓｓｕｅ比ａｔｈｏｗ＊－化ｍｏｎｔｏｄｉｅａｒｉｃｕｌＵａａｌ

8、ｃｒｏｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｃｃｕｔｉｎｒｅａｔ民ｅｔｔｉｉｒｇｒａｅｌａｎｄｌｉｍｅ■ｃｅｎｅａｒｓｈｅｐｙｙ，ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＺｉｇＢｅｅ化ｃｈｎｏｌｏｇｙｒｏｗｓｆａｓｔｉｎ化ｅｆａｒｍｌａ打ｄｍｏｎｉｔｏｒｉｎｆｉｅｌｄ．Ｗｉ化化ｅｈｅｌｏｆｇｇｐ化ｅｗｉｒｅｌｅｓｓｓｅｎｓｏｒｎｅｔ