基于wsn的大面积农田监测系统设计

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1、专业硕士学位论文基于WSN的大面积农田监测系统设计作者姓名：衡文丽学号：2013919292学科专业：电子与通信工程研究方向：物联网应用技术指导教师：陶佰睿教授答辩日期：2016年6月齐齐哈尔大学ProfessionalmasterdegreethesisTheDesignofMonitoringSystemforLargeAreasofFarmlandBasedonWSNAuthor:HengWenliStudentid:2013919292Major:ElectronicsandCommunicationEngineering

2、Researchdirection:TheInternetofthingstechnologyapplicationTutor:Prof.TaoBairuiQiqiharUniversity学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律

3、责任。学位论文题目：作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本人完全了解学校有关学位论文知识产权的规定，在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于齐齐哈尔大学，允许论文被查阅和借阅。学校有权保留论文并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印、或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日齐齐哈尔大学硕士专业学位论文摘要我国是农业大国，传统的农业生产方式已经无法满足需求，智能化是农业发展的必然趋势。通常大面积农田都有作

4、物品种多样、分布广泛、远离城市等特点，如何通过对大面积农田图像和环境的监测，实现科学管理是一个意义重大的研究方向。由于Zigbee具有低成本、低功耗、快速自组网等特点，使得它在农业领域有着得天独厚的优势，将其与大面积农田监测相结合是一个重要的研究领域。本文设计的基于WSN的大面积农田监测系统，是以监测大面积农田中图像和环境温湿度等信息为目的，采用无线传感器网络技术，同时综合传感器技术、嵌入式技术、网络通信技术等，将图像和温湿度等传感器采集的数据先无线传输至嵌入式网关节点，再由网关节点将数据通过以太网传输至服务器，实现远程监测农田图

5、像和环境的功能。本文主要研究内容如下：（1）设计了采集节点和嵌入式网关节点结构。针对大面积农田环境，设计了三种结构的采集节点，根据不同需求分别采集农田图像和环境温湿度等信息；设计了由两个Zigbee协调器和一个ARM9组成的嵌入式网关节点，实现数据从无线到有线的传输方式转换。（2）针对系统中异质数据的传输，设计了简单的数据传输协议；针对数据的无线传输，研究了WSN网络的分簇路由协议；针对数据的有线传输，编写了分别采用TCP和UDP协议的socket网络通信程序。（3）设计了远程服务器端的上位机软件和数据库，实现对采集数据的保存、显

6、示和管理。经过测试，本系统能够实现对大面积农田图像和环境信息监测的功能，无线传感器网络性能良好、稳定可靠、满足长期监测需求。此外，本系统仍然存在一些缺陷，如图像数据传输存在延时等，今后还需继续改进。关键词：无线传感器网络；嵌入式网关；大面积农田；图像和环境监测；远程-I-基于WSN的大面积农田监测系统设计AbstractOurcountryisalargeagriculturalcountry,thetraditionalmodeofagriculturalproductionhasbeenunabletomeetdemand,i

7、ntelligentistheinevitabletrendofagriculturaldevelopment.Usually,largeareasoffarmlandisthediversityofcropvarieties,widelydistributed,awayfromthecityandsoon.Howtouseimageandenvironmentmonitoring,realizethescientificmanagementisasignificantresearchdirection.BecauseZigbee

8、hasalowcost,lowpowerconsumption,fastadhocnetworkcharacteristics,makingitintheagriculturalsectorhasanuniqueadvantage,combinin