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文檔簡介
1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可滿足農(nóng)田水情及土壤墑情等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實時監(jiān)測需求,如何設(shè)計出能夠降低無線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測設(shè)備的能耗并延長監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)生存期的農(nóng)用環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)是目前傳感器網(wǎng)絡(luò)在農(nóng)業(yè)應(yīng)用中需解決的問題。
本論文正是針對上述問題,采用ZigBee技術(shù)有效的解決傳感器設(shè)備應(yīng)用在農(nóng)田環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)中的耗電問題,設(shè)計了基于ZigBee技術(shù)的農(nóng)用環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng),采用JN5148無線微控制器為基礎(chǔ)平臺,實現(xiàn)基于ZigBee Pro協(xié)議棧的開發(fā),其中包括匯聚節(jié)點設(shè)
2、備、路由器設(shè)備、終端節(jié)點設(shè)備的應(yīng)用程序。同時搭建基礎(chǔ)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)平臺,實現(xiàn)各種設(shè)備間協(xié)調(diào)工作,完成環(huán)境數(shù)據(jù)的采集和接收、轉(zhuǎn)發(fā)操作。
針對精準農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大規(guī)模農(nóng)田應(yīng)用場景的特殊需要,在設(shè)計環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)時,應(yīng)用了一些關(guān)鍵性的技術(shù),例如設(shè)計合理的無線傳感器組網(wǎng)方案,建立恰當?shù)臒o線網(wǎng)絡(luò)管理機制,使得系統(tǒng)快速搭建無線網(wǎng)絡(luò),系統(tǒng)中設(shè)備能夠自由加入或脫離該無線網(wǎng)絡(luò),讓整個網(wǎng)絡(luò)具備較強的自愈能力;編寫具備高性能的軟件程序,同時在終端設(shè)備節(jié)
3、點的軟件程序中使用喚醒休眠機制,狀態(tài)機轉(zhuǎn)換等方法,降低系統(tǒng)中各個設(shè)備相互通信,在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā),數(shù)據(jù)采集過程中的能量損耗等,來提高無線網(wǎng)絡(luò)性能,降低系統(tǒng)能量開銷,延長網(wǎng)絡(luò)壽命,使農(nóng)田環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)長時間對農(nóng)田環(huán)境進行實時、精準的監(jiān)測,滿足大面積農(nóng)田環(huán)境監(jiān)測要求。
本文選用JN5148無線微控制器和JenOS操作系統(tǒng)作為基礎(chǔ)平臺設(shè)計并實現(xiàn)了基于ZigBee技術(shù)的農(nóng)田環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng),該系統(tǒng)中的設(shè)備節(jié)點能夠以多跳的形式實現(xiàn)多個設(shè)備間的通信模式
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