农业育苗远程检测系统.docx

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1、摘要本文开发的无线传感器网络系统主要是精密农业方面的应用，其中的气候学和其它环境特性的实时数据被感测和控制是基于无线传感技术来实现的。无线传感器网络系统的结构包括一组相互连通，并收集本地的信息做出关于物理环境监测反应的传感器节点和一个基站组成。传感器网络是基于IEEE802.15.4协议标准和两种拓扑结构[1]。无线传感器网络技术可以实现在农业中实时监控各种农作物生物指标参数。由于雨水不均对农作物产生影响，农民很难实时的监测农作物的生长。无线传感技术可以监测和控制农作物生长和按作物的需求的控制农作物需要水量的分布。在不同的天气条件下，土壤结构和农作物品种没有理

2、想的灌溉方式。农民因为天气和不正确的灌溉方法会造成一定经济损失。在这种情况下，无线传感技术的发展，就可以实现对农作物生长的各项参数远程监视，如温度和湿度。本设计中，应用ZigBee技术，通过分组无线业务（GPRS）或全球系统连接到中央监测站（CMS）的移动的中央节点的无线传感器网络系统（GSM）技术。该系统还获得与所述字段的全球定位系统（GPS）的参数，并将它们发送给中央监控站。该系统在农民评估土壤条件和在不同天气条件下采取相应预防措施有很大帮助[2]。1、简介目前，生产和生活的许多方面都需要获取周围环境的温度和湿度数据。在过去，获取的方法是利用温度和湿度传感

3、器获取温湿度信息，并通过RS-485总线或现场总线再次发送数据到监控中心，所以需要铺设大量的电缆来收集温度和湿度信息。传统农业主要使用单独的机械设备，主要依靠人来监控作物生长状况。然而，如果使用ZigBee无线传感器网络技术，农业将逐步转移到信息和生产的软件为中心模式，和使用更自动化，网络，智能和远程控制设备来耕作。传感器可以收集的信息，如土壤水分，氮浓度，pH值，降水，温度，空气湿度，空气压力等。上述的信息和所收集的信息的位置被传递到中央控制设备用于通过ZigBee网络的决策和参考，所以我们可以早期和准确地识别用于帮助维持和提高作物产量的问题。在许多面向数据

4、的无线网络传输，低成本和复杂性的无线网络被广泛应用。在土壤环境监测领域，实时监测温度和土壤湿度可以正确引导农产品生产，提高农作物产量。它也可以用于高精密的监测提供科学依据和计算农田旱涝区。传统的有线通信存在许多问题它在土壤环境监测领域具有广阔的应用前景[3]。物联网推动了了互联网时代进程，无线传感器网络成为网络的核心。为了实现对物联网的技术要求更大的事，我们采用基于Zigbee，GPRS和WebServices技术设计一套低成本，低功耗的由于互联网的功能要求无线传感器网络的技术土壤的东西和温度湿度监控系统，本文采用的总体结构如图1所示。图1系统结构图该系统由无

5、线传感器网络节点和网络管理平台。ZigBee节点分别发送取得的温度和湿度数据到网关节点紫蜂站[4]。自动联网通过多跳路由消耗，土壤的灵活自动组网温湿度监控系统实现。而该系统是一套完整的无线传感器网络感应，采集，存储，应用程序，报告，解决方案，具有良好的计算机MAN-交换接口。用户不必进入农田，在世界上任意一个角落，可能会促使了解农田土壤温度和湿度的变化情况，科学指导农业生产[5]。收集实时字段信息，快速和连续地是智能农业中的重要基础，但考虑线缆监控系统和局限性农业的功能，包括区域分散，各种物体，落后通信不确定环境因素和明显的影响环境，我们不能及时有效地监测作物

6、的生长环境，比如照明。这将导致作物得到灌溉不合理和补充肥料，这将降低作物产量，甚至杀死作物。考虑监测领域的情况下，我们使用ZigBee模块，GPRS模块和计算机控制的综合，提出了一种远程监控方案，它可以监视和管理领域中的参数，并满足在边远地区的信息管理的需要。2、系统结构2.1系统设计理念基于ZigBee的无线技术中，温度和湿度传感器网络是由三部分组成：发射机，接收机和显示系统。发射机是由多个终端节点的构成;每个节点包括一个温度和湿度的传感器和ZigBee无线RF模块的[6]。温室温度和湿度传感器收集相应的温度和湿度数据，然后温度和湿度的数据被发送到ZigBe

7、e无线射频模块的信息。温度和湿度数据的校正是通过嵌入在ZigBee无线射频（RF）模块芯片处理，并修改了数据将通过ZigBee无线网络被发送到接收器。接收器是由一个ZigBee射频模块和RS232串口模块。接收器模块是网络协调建立网络的星形结构，每个节点的数据通过ZigBee网络接收和通过RS232发送到显示系统[7]。这是系统的节点温度和湿度的收集和传递过程。图2总体系统仿真方案3、无线传感器网络的设计3.1系统硬件设计CC2530满足低成本和基于ZigBee的2.4GHzISM频段的低功率要求。它包括一个高性能的2.4GHzDSSS（直接序列扩频）射频收发

8、器芯和8051控制器。ZigBee的射