基于WaveMesh的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用研究.pdf

1、二十世紀(jì)八十年代以來，以計算機(jī)技術(shù)、光纖及衛(wèi)星通信技術(shù)等為特征的信息化浪潮遍及全球，信息化已經(jīng)成為衡量一個國家的現(xiàn)代化水平和綜合國力的重要指標(biāo)。眾所周知，我國是一個地少人多的國家，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化已經(jīng)成為我國社會主義現(xiàn)代化建設(shè)的重要戰(zhàn)略目標(biāo)之一。農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，即將現(xiàn)代科技應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，從而推動我國農(nóng)業(yè)由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向精細(xì)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變。近年來設(shè)施栽培不斷發(fā)展，溫室面積更是迅速增加，利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，對溫室大棚內(nèi)農(nóng)作物的溫度、濕度、光照、CO2濃

2、度等要素進(jìn)行精確監(jiān)測，提高農(nóng)作物的質(zhì)量和產(chǎn)量，是精細(xì)農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向。因此，研究基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測系統(tǒng)在溫室大棚中的應(yīng)用對我國的現(xiàn)代化、精細(xì)農(nóng)業(yè)有重大意義。監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷從有線到無線，目前的無線監(jiān)測系統(tǒng)基本上都是基于ZigBee技術(shù)，本文中的溫室監(jiān)測系統(tǒng)采用了一種新的私有路由技術(shù)WaveMesh，使監(jiān)測系統(tǒng)成本更低，功耗更小。
　　WaveMesh是一種先進(jìn)的針對由電池供電的點(diǎn)到點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。該協(xié)議網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單，所有節(jié)點(diǎn)地

3、位平等且都能夠睡眠，克服了其他網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)協(xié)議如ZigBee要求部分節(jié)點(diǎn)（協(xié)調(diào)器和路由器）不能睡眠的限制。將WaveMesh協(xié)議應(yīng)用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，只需對WaveMesh協(xié)議的無線模塊進(jìn)行簡單配置，就可以按照預(yù)設(shè)時間周期性地讀取網(wǎng)絡(luò)中所有傳感節(jié)點(diǎn)的實(shí)時數(shù)據(jù)。
　　本文詳細(xì)研究了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和溫室環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀，嘗試采用北京博銘達(dá)公司設(shè)計的私有路由協(xié)議WaveMesh技術(shù)構(gòu)建無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。在此基礎(chǔ)上，主要完成了無線傳感器

4、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的軟、硬件設(shè)計工作。節(jié)點(diǎn)采用模塊化設(shè)計思想，主要包括信息采集模塊、無線通信模塊及其外圍電路等。節(jié)點(diǎn)硬件采用AT89S52作為節(jié)點(diǎn)的主控芯片，博銘達(dá)公司研發(fā)的內(nèi)嵌WaveMesh協(xié)議的BM200N集成芯片作為無線通信模塊，主控芯片與BM200N之間通過串口進(jìn)行數(shù)據(jù)通信和命令發(fā)送。使用模擬式溫度傳感器LM35、濕度傳感器HS1101、光照強(qiáng)度傳感器5537和CO2傳感器MG811對溫室信息進(jìn)行采集，采集數(shù)據(jù)經(jīng)ADC0832轉(zhuǎn)換成數(shù)字