基于WSNs的城市绿地墒情监测硬件平台构建.pdf

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1、138传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2014年第33卷第2期基于WSNs的城市绿地墒情监测硬件平台构建陈岩，赵小龙，王克栋，郭宏(1．北京工商大学计算机与信息工程学院，北京100048；2．昆山诺金传感技术有限公司。江苏昆山215300)摘要：针对北京城市绿地节水灌溉的需要，以CC2530无线射频芯片为核心，设计了基于无线传感器网络(WSNs)的低功耗终端数据采集节点和协调器，给出了节点硬件的低功耗设计思路，构建了绿地墒情监测硬件平台。实验结果显示：系统能够准确获得环境温度、土

2、壤水分的数据。节点睡眠时的工作电流仅为10A，节点实际平均工作电流仅为0．265mA，功耗性能优于市场同类产品约30％。关键词：节水灌溉；墒情监测；无线传感器网络；低功耗中国分类号：TP212文献标识码：A文章编号：1000-9787(2014)02--0138-04ConstructionofhardwareplatformforurbangreenspacemoisturemonitoringbasedonWSNsCHENYah，ZHA0Xiao—long，WANGKe．dong，GUOHong。(1．SchoolofCompute

3、randInformationEngineering，BeijingTechnologyandBusinessUniversity，Beijing100048，China；2．KunshanNokisensSACCoLtd，Kunshan215300，China)Abstract：AimingatWater—savingirrigationneedsofurbangreenspaceofBeijing，usingCC2530RFchipascore，designalowpowerconsumptionterminaldataacquis

4、itionnodesandcoordinatorbasedonwirelesssensornetworks(WSNS)，givesalowpowerconsumptiondesignideasofnodehardware，buildagreenmoisturemonitoringhardwareplatform．Experimentalresultsshowthatthesystemcanaccuratelyobtaindatasofambienttemperatureandsoilmoisture．Nodeoperatingcurre

5、ntisonly10IxAduringsleep，nodeactualaverageoperatingcurrentisonly0．265mA．powerconsumptionperformanceispriortosimilarproductsinmarketabout30％．Keywords：water-savingirrigation；moisturemonitoring；wirelesssensornetworks(WSNs)；lowpowercon-sumption0引言地墒情监测提出了一个可行方案。为了进行最合理的灌溉以节约

6、稀缺的水资源，必须要1系统总体架构与功能对城市绿地的墒情进行实时监测。传统的温湿度采集系统该系统总体设计是以一对多的模式组成WSNs，即一个协调器连接多个子节点，每个子节点再连接一个终端单通常采用有线传输信号的方式，布线复杂、布线距离长、成片机(MCU)，该MCU主要负责对传感器采集的数据进行本大，线路一旦老化维修起来很不方便且费用较高。对于处理和对电源进行智能管理，进而实现管理模式上的低功像城市绿地这样大范围的温湿度监测需求，传统的有线方耗效果。该系统所要实现的功能是，通过终端MCU采集温式采集数据已不适用。无线传感器网络(WSNs)

7、以其自组湿度数据，进而通过串口将数据传送给子节点，子节点通过网、低功耗、网络动态性强等特点在军事领域、智能家居、精无线信号发送给协调器，协调器接到信号通过串口发送给细农业、安全监控、环保监测、桥梁健康监测等领域获得了PC，在Pc的上位机可以对数据进行显示，还可以将监测数广泛的应用，但是对于大范围城市绿地墒情监测的应据传送到以太网，以太网上的数据可以被相关机构获取，进用研究很少。基于此，本文提出一种基于WSNs的多节点行分析后进行有效控制。以北京为例，上述系统总体设计无线城市绿地温度、湿度监测系统硬件平台构建。该系统框图可以表示为图1所示

8、。以CC2530为主控芯片，选用Pt1000和SWR-2型土壤水分2系统硬件电路设计传感器分别进行温度、湿度采集，为大面积的城市绿传感器节点能量损失的主要体现在无线通信模块设计收稿日期：2013-06-28