基于WSNs的设施农业环境远程监控系统设计.pdf

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1、2013年第32卷第12期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)97基于WSNs的设施农业环境远程监控系统设计刘华骏，降爱莲(太原理工大学计算机科学与技术学院。山西太原030024)摘要：针对现有设施农业环境远程监控系统的不足，对其监控方案进行改进，将无线传感器网络和嵌入式技术相结合，设计了基于CC2530的传感器节点软硬件结构和基于$3C2440的嵌入式设备的软硬件结构。设计了基于改进蚁群算法的路由协议。实现了对监测区域的环境信息的实时、可靠地采集和传输。实验结果表明：该系统在实现

2、传统监控功能的基础上能够提供给用户更直观的信息显示、具有移动监控的功能、系统的成本低并且网络能耗负载均衡。关键词：无线传感器网络；嵌入式；蚁群算法；移动监控中图分类号：TP391．9文献标识码：A文章编号：1000-9787(2013)12-0097--03DesignoffacilityagricultureenvironmentalremotemonitoringsystembasedonWSNsLIUHua-jun，JIANGAi—lian(CollegeofComputerScienceandTechnology，Taiyua

3、nUniversityofTechnology，Taiyuan030024，China)Abstract：Aimingatdeficienciesoftheexistingfacilitiesagriculturalenvironmentremotemonitoringsystem，improvetheirmonitoringprograms，combinewirelesssensornetworks(WSNs)technologyandembeddedtechnology，designhardwareandsoftwarearchi

4、tectureofsensornodebasedonCC2530chipandhardwareandsoftwarearchitectureofembeddeddevicesbasedon$3C2440chip．Designmutingprotocolsbasedonimprovedantcolonyalgorithm．Realizereal—timeandreliableacquisitionandtransmissionformonitoringregionalenvironmentalinformation．Experiment

5、alresultsshowthatthesystemcanprovidemoreintuitiveinformationtorisers．onthebasisoftraditionalmonitoringfunction，havemobilemonitoringfunctions，reducethecostofthesystemandbalancethenetworkload．Keywords：wirelesssensornetworks(WSNs)；embedded；antcolonyalgorithm；mobilemonitori

6、ng0引言的，但都没考虑到网络生命期。本系统综合使用WSNs和随着通信技术的发展，无线传感器网络(wirelesssensor嵌入式等技术，提出一种对设施农业环境信息进行远程监networks，WSNs)技术在远程监控研究中的应用十分广控的方案。设计了一种嵌人式应用软件，此软件能够呈现泛。对现今农业信息远程监控系统进行研究后，发现给用户十分直观的农业环境信息。为了使整个网络负载平其不足之处。当前的远程监控方法主要有3种：第一种是衡，设计了最大网络生存时间的路由协议，该系统有很好的将监测到的数据显示在监控中心的Pc上j，其不足之处便携性

7、，能够有条理地管理大量的监测数据，运行稳定，实在于没有移动监控的能力；第二种是将监测到的数据用短时性好，数据可靠，成本低，而且网络负载均衡，解决了现今信发送到手机上j，其不足之处在于一旦监控区域很多，一些监控系统的不足之处。数据量会很大，用短信显示数据会变得很乱、不直观；第三1系统结构框架种是将监测到的数据发送到服务器上，用户使用移动设备本系统主要分为两部分：第一部分为系统设计，主要设通过Web浏览器对农业信息进行监测E4]，其不足之处在于计WSNs节点和汇聚节点的软硬件结构和终端设备监控软成本太高。由于WSNs节点是通过电池供电，能

8、量受限，一件；第二部分为路由算法。针对经典旅行商问题，1992年旦节点能量耗尽，将影响整个网络的路由，缩短网络生存时意大利学者多里戈根据蚂蚁觅食的原理提出蚁群算间。以上几种监控方法虽然实现了对农业环境的监控目法。。本文对