ZIGBEE技术在水产养殖业中的应用.pdf

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1、等；e技术在水产养殖业中的应用ZigBee技术在水产养殖业中的应用朱祥贤，卢素锋(淮安信息职业技术学院江苏淮安223003)摘要：基于水产养殖业的现状，结合ZigBee无线传感器网络通信技术和RS485有线网络通信技术的优势，设计了一种新的多水体因子远程测控系统。该系统由主节点、．禳3量子节点、控制子节点、路由子节点组成，主节点硬件基于ARM微控制器和ZigBee射频芯片开发，主节点软件基于Z—stack，vC／OS一Ⅱ操作系统开发，测量子节点和控制子节点基于ZigBee整合芯片和相应的传感器、控制器开发，系统具有低成本、低功耗、低复杂度和

2、长寿命的特点。关键词：ZigBee；水产养殖业；无线传感器网络；ARM中圈分类号：TN911文献标识码：A文章编号：1004—373x(2009)23—168—03ApplicationofZigBeeTechnologyinAquacultureZHUXiangxian，LUSufeng(HuaianCollegeofInformationTechnology，Huaian，223003，China)Abstract：Basedonthecurrentsituationofaquaculture，anewremotemeasurement

3、andcontrolsystemofaquaculturewa—terisdesigned，whichadoptingZigBeewirelessnetworkandRS485network．Thesystemconsistsofamainnode,subnodesformeasurement，subnodesforcontrol，routingnodes．ThemainnodeShardwareisdesignedbasedonARMmicroprocessorandaZigBeeRFtransceiver．andthemainnodeS

4、softwareisdesignedbasedontheZ—stackand~C／OS—II．ThesubnodesaredesignedbasedonZigBeeSoCandvariousaquaculturewatersensors．Owingtogooddesign，thesystemhasadvantagesoflowcost，lowpower，lowcomplexityandlonglife．Keywords：ZigBee；aquaculture；wirelesssensornetwork；ARM核心的水温、溶解氧浓度等多水体环境

5、因子自动监控系0引言统，能连续测量水体参数，并根据用户对测量阈值的设近年来，随着我国经济的持续稳定发展，人民的生定自动开启或关闭加热炉、增氧机等相关设备或报警。活水平大幅度提高，对水产品的需求持续增长。从事水在测控过程中还进行各参数的补偿和数据处理，有效地产养殖的农户多了起来，反季节的大棚式网箱、水池养提高了测量准确度和控制的时效性。该系统成本低，功殖模式日益推广普及。但现行的一些养殖设备相当简耗低，无线施工，运行可靠，便于大批量推广应用。陋，养殖工艺就是简单的调温、饲料加工、人工投料，常1ZigBee技术简介规的观察和检测大都靠人工完成。

6、一方面造成人力和能源浪费，另一方面也无法提供最佳生长环境。这种养ZigBee~是一种近距离、低功耗、低数据速率、低成殖方式的产量低、耗能大、效率低。本的无线网络通信技术。ZigBee协议在IEEE802．15．4在水产养殖领域，水温、水中溶氧量等各个参数的标准的PHY层和MAC层基础上增加NwK层和API准确测量和控制是一个十分重要的问题。水产品对水层组成，网络中的所有设备都拥有一个64位的IEEE质有严格的要求，如盱眙龙虾的环境要求为：水体透明地址，在多个微小的末端设备之间相互协调实现通信。度30cm左右，pH值7～8．5，溶氧4mg／L

7、以上。但传这些末端设备只需要很少的能量，以接力的方式通过无统的控制手段很难满足精确和实时的要求，以水体溶氧线电波将数据从一个节点发送到另一个节点，藉此达到量的控制为例，现行的做法是凭经验或用传统的测氧仪大的测控范围和高的通信效率。相对于现有的各种有测量溶氧量来决定是否开启增氧机，劳动强度大(缺氧线和无线通信技术，ZigBee是最低功耗和最低成本的往往发生在凌晨，需人工值守)，不能实现长时间连续测技术。同时由于ZigBee技术的低数据速率和接力通信控。为此，提出以ZigBee网络和ARM嵌入式系统为的特点，也决定了它适合于承载数据流量较小的业

8、务。目前，ZigBee技术的主要应用领域包括工业自动化、智收稿日期：2009—07—221682009年第23期第310能楼宇、家电自动化、医用设备控制幻和农业应用等。构：星型结