基于ZigBee技术的果园无线传感节点设计-论文.pdf

《基于ZigBee技术的果园无线传感节点设计-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、安徽农业科学。JournalofAnhuiAgr1．Sci．2015，43(20)：356—358责任编辑范世群责任校对李岩基于ZigBee技术的果园无线传感节点设计刘潘，丁瑞(首都师范大学信息工程学院，北京1ooo48)摘要针对当前大型果园智能无线传感设计中人为设定无线网中终端节点和路由节点的功能在节点数量多的网络中使用和维护很不方便这一技术问题，设计、研究I款基于ZigBee技术的无线传感节点。该方案以rI1公司的CC2538为主控芯片来分别设计网络节点的硬件电路和软件流程。测试结果表明，该节点能自动检测并设定节点功能，具有较好的稳定性和较

2、高的通信效率，可以满足果园农业信息传输和组网的要求。关键词ZigBee；物联网；节点；软件；组网中图分类号S126；TP393文献标识码A文章编号0517—6611(2015)20—356—03NetworkNodesDesignoftheInternetofThingsBasedOilZigBeeTechnologyLIUPan，DG‘(CollegeofInformationEngineering，CapitalNormalUniversity。Bering100048)AbstractInthedesignofintelligentwir

3、elesscommunicationofthelargeorchard，thefunctionsoftheterminalnodeandroutingnodesareman—madesetinanetwork．itisquiteinconvenientwhentherearelotofnodesinthenetwork．ThecontrollerchipinthisdesignisCC2538manufac—turedby耵．andthehardwarecircuitandsoftwarebasedonthischiparedesignedre

4、spectively．Theresultsbftestindicatethatthenodescansetthenodefunctionautomatic．havegoodstabilityandhighcommunicationefficiency．Therefore．thedesigncansatisfytheneedofinformati0ntransmissionandthenetworkingoftheorchard．KeywordsZigBee；InteractofThings；Node；Software；Network随着无线通信

5、网络的出现，传统的有线信息传输方式逐■协调器节点固路由节点O终端节点渐被无线通信方式所取代。目前，在智慧农业中，无线通信丫{＼nO／i网络已经被广泛应用于温室大棚、农田、果园等领域”J。无线通信方式通过设计协调器节点、路由节点和终端节点3。⋯—o}囝国／’＼．．。O．，种节点对信息进行控制，再通过无线网络进行信息传输，极O‘(=；＼o一大地方便了农业的发展。当前用于农业无线传输节点的设计一般采用MSP430、图1ZigBee的3种拓扑类型CC2530等单片机来设计终端节点、路由节点以及使用ARM结构更加灵活、有效，其路由节点之间可以直接通讯，使

6、得信或者ARM核的STM32芯片等来设计协调器节点J。在组息通讯更加有效率，一旦1个路由节点出现问题，信息可以网时需人为设定节点为哪种节点，路由节点功能单一，只能经由其他路由器节点对外传输。笔者基于网状结构设计节负责信息的路由传输，一旦路由节点损坏，将会导致大量终点，节点包含路由功能与终端功能，既可以做路由节点，也可端节点无法正常传输数据。在环境较复杂的果园中使用路以做终端节点。由节点需额外配置终端节点来采集信息，安装不便且成本2物联网节点的硬件设计较高。因此，笔者提出1款基于ZigBee技术的果园无线节点图2为物联网节点的硬件架构，主要包括微

7、控制器模设计，首先对ZigBee技术协议栈和拓扑结构进行简单介绍，块、供电模块、传感器模块。根据果园的环境选择网状拓扑结构，然后对设计整体系统进行分析说明，设计节点的硬件和软件，最后经过试验验证该节点的性能。1ZigBee技术简介ZigBee协议栈是基于基准的OSI7层开放式系统互联模型，并对涉及ZigBee的层进行定义。ZigBee网络支持3种拓扑形式】：星型网络拓扑(star)、树型网络拓扑(tree)和网型网络拓扑(mesh)，如图1所示。ZigBee的通信网络由3种类型的节点组成：协调器节点图2节点硬件架构(Zc)、路由器节点(ZR)和

8、终端设备节点(ZD)。在果园环境2．1微控制器模块微控制器模块是用CC2538芯片设计，中，网状拓扑结构是较为合适的结构。网状拓扑结构比树形该芯片是，