基于无线传感器网络的土壤水分监测系统设计

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1、第50卷第20期湖北农业科学Vo1．50No．202011年l0月HubeiAgriculturalSciences0ct．．2011基于无线传感器网络的土壤水分监测系统设计常波．倪桑晨(1．淮阴工学院计算机工程学院，江苏淮安223003；2．东南大学信息科学与工程学院，南京211189)摘要：鉴于农田土壤含水率以及水分信息获取的重要性，基于无线传感器网络技术(WSN)设计一个农田土壤水分自动监测系统。通过在监测区域部署传感器网络．将监测数据汇集到嵌入式测控系统．实现统一的数据管理和网络路由监测功能。该系统实现了信息采集节点的自动部署、数据自组织传输．可以使人们随时

2、随地精确获取作物需水信息遵循模块化设计思想．传感器和功能模块可组合配置。通用性强．使用灵活。给出了系统硬件和软件实现方法，包括无线节点设计、数据传输及通信等模块的实现原理对于土壤水分的监测试验结果表明，该系统性能稳定，工作可靠，可广泛应用于其他农业环境监测领域。关键词：土壤含水率；无线传感器网络；监测；设计中图分类号：TF202文献标识码：A文章编号：0439—8114(2011)20—4285—05DesignofWaterContentMonitoringSystemBasedonWirelessSensorNetworkCHANGBoI,NISang-chen

3、2(1．FacultyofComputerEngineering，HuaiyinInstituteofTechonology，Huaian223003，Jiangsu，China2．CollegeofInformationScienceandEngineering，SoutheastUniversity，Naming211189，China)Abstract：Anautomaticcroplandsoilwatercontentmonitoringsystemwasdesignedbasedonwirelesssensornetworkinre-sponsetoth

4、eimportanceofcroplandsoilwatercontentandinformation．Sensornetworkwasplacedinmonitoringarea；and．theinformationcollectedwasassembledintotheembeddedmeasureandcontrolsystemtorealizeunifieddatamanagementandnetworkroutingmonitoringfunction．ThedesignedWSNsystemimplementstheautomaticdeployment

5、ofdatagatheringnodesandself-organizedwirelesscommunication，whichenabledthecropgrowerstoacquireprecisecropwaterrequirementinformationatanytimeandanyplace．Thesystemwasdesignedbasedontheconceptsofmodularization；andthesensorsandfunctionalmodulescouldbecombinedconfiguration，thusthesystemwas

6、versatilityandflexible．Theimplementationmethodofsystemhardwareandsoftware，includingtheimplementationprincipleofwirelessnodesdesign，datatransferandcommunicationwasdescribed．Monitoringresultforsoilwatercontentimpliedthattheperformanceofthissystemwasstabi—lizedandreliable，andcouldbewidely

7、usedforautomaticagricuhuralmonitoring．Keywords：soilwatercontent；wirelesssensornetwork(WSN)；monitoring；design随着精准农业的发展和人们对农产品安全的进监测技术．在诸多领域。如国防军事、环境监测[z-、重视．农田土壤信息(如含水率)的实时获取变得越工程安全以及农业温室[引、畜禽养殖场和食品加来越重要土壤含水率是地表和大气之间通过蒸发工等[s]方面．已经得到了一定的应用。已经有国内外的方式进行能量和水分交换的主要控制因子．很大科研人员将其应用于不同农业环境监测领