由于分布在温室中的各种传感器终端KW01,实时收集来自绿色蔬菜生长环境的各种信息,然后使用无线传感器网络在ZigbeeGPRS网关中分组。后处理它们并将其传送到后台服务器监视程序。过后台服务器监控程序对其进行总结和分析,以显示和存储与绿色蔬菜生长环境相关的数据信息,为智能决策提供依据。
自动控制。线传感器网络;绿色蔬菜;成长环境;实时监控DOIDOI:10.11907 / rjdk.162206分类号:TP319文献:A文章编号文章编号:16727800(2016)011 016 703介绍果岭生产过程进行的温度和通过将信息技术应用于绿色蔬菜生产过程,环境因素如CO2浓度,土壤pH值和光照强度的影响允许收集和准确有效地调节各种环境数据,提高绿色蔬菜的产量和质量。要作用[1]。统的采用硬接线方式监测绿色蔬菜绿色生长环境的系统存在布线困难,传输距离短,成本高等问题,难以得到有效的推广和应用。]。
于其自主网络,低功率分布式监控,无线数据采集和传输,无线传感器网络可以解决有线网络的许多缺点。此,它们被广泛用于农业生产[3]。文档采用ZigBee无线短程数据采集技术,GPRS无线数据传输方式,设计并实现了基于无线传感器网络的生态实时监测系统。程,以及基于B / S模式的远程监控软件。集和实时监控环境数据,如温度和湿度,CO2浓度,土壤pH值和生产绿色蔬菜时的光照强度。系统的结构基于物联网的三层架构,其基于具有检测层,网络层和应用层的无线传感器网络。
系统主要包括数据采集端节点,Zigbee GPRS网关和远程后台监控软件,如图1所示。端数据采集节点主要执行:收集和下载绿色蔬菜生长环境中的环境数据,如:温度和湿度,恒温阀芯CO2浓度,土壤pH值,光照强度,接收和执行远程发送的控制指令[4]。点通过Zigbee协议连接,并根据不同的网络条件动态管理,以保持整个数据网络的稳定通信。述紫蜂网关GPRS却将主要实现:通过在Zigbee协议模式中的数据采集终端节点,和数据传输到用于聚合后处理和分析远程监控软件下载接收数据时,接收在GPRS模式下从远程后台发送的控制命令,用于分析和处理。
后将其发送到Zigbee协议中的终端数据收集节点。时,Zigbee GPRS网关还周期性地发送终端节点的状态信息,用于脉冲分组数据采集,并在后台将其发送回监控软件[5]。程后台监控软件主要执行:Zigbee GPRS网关传输信息的处理和分析,处理结果的存储和显示,现场环境数据采集分析由终端数据采集节点,根据不同绿色蔬菜的增长情况,环境数据发送相应的控制命令,控制现场执行器的运行状态,动态调整环境参数。

据采集终端的系统设计与实现设计与实现在数据采集终端节点的设计中,必须充分考虑低功耗和低功耗。线传输的高可靠性。此,该芯片选择低功率的32位ARM KW01集成RF NXP:主MCU数据采集终端节点,该芯片集成的KL26微控制器和无线SX1231RF心脏ARM的收发器CortexM0 ,工作速率高达48 MHz,具有128 KB闪存和16 KB SRAM,以及内置16位16位ADC采集模块。
外,符合IEEE 802.15.4标准的Zigbee协议栈在收集现场数据时可以完全满足ZgBee的低功耗,近距离和双向传输要求[6]。于KW01的数据采集端节点的硬件结构如图2所示。主要包括最小的KW01 MCU系统,2.4 GHz功率放大器模块,电源管理模块,接口电路,恒温阀芯各种传感器等大气温湿度传感器在绿色蔬菜种植环境数据采集中使用数字温湿度传感器SHT10,它包含一个带校准和支持总线的数字信号输出I2C,接口电路简单。壤温度和湿度传感器使用TDC220D。
感器内置微控制器,支持I2C总线的数字信号输出,同时测量土壤温度和湿度;的CO 2浓度传感器CGS3100使用该系统,该传感器使用了NDIR技术来测量空气中的CO 2的浓度,也可以接管I2C总线和UART的土壤pH值传感器采用NHPH49.Le传感器集成度高,尺寸小,功耗低,可同时支持UART,RS232,RS485和I2C总线,光传感器采用TSL2561数字光强度转换芯片。型可编程配置,抗干扰能力强,支持I2C总线的数字信号输出。关ZigbeeGPRS的设计和执行设计ZigbeeGPRS网关时,都考虑到:可以实现经由Zigbee协议数据收集终端节点的通信和信息的一个稳定的相互作用;它可以通过GPRS和后台信息在后台与远程监控软件稳定通信;它可用于数据采集终端它允许使用远程后台监控软件下载和发布实时和稳定的数据,同时确保低功耗。能和节能要求。于上述的基本要求,主控制MCU的Zigbee GPRS网关使用基于ARM的K64智能NXP心脏CortexM 4.芯片工作速度高达120 MHz,具有闪存和256 KB,采用USB设计,无需配置,完全可以满足低功耗处理。密度应用内存; Zigbee通信模块Zigbee通信模块选择与数据采集终端节点兼容的KW01芯片; GPRS Zigbee的网关使用GPRS华为CM320模块它是基于空中接口CDMA2000 1X上,采用套MSM6025系列,并且可以完成所有接收处理,传输,处理所述基带信号和音频信号[7]。3说明了ZigbeeGPRS网关的硬件结构。要包括K64主控MCU,KW01无线收发模块,华为CM320 GPRS模块和电源管理模块。K64主MCU和KW01无线收发器模块通过SPI模式K64进行通信。控MCU通过RS232与华为CM320 GPRS模块通信。Zigbee的GPRS网关必须通过Zigbee的方式获得数据收集终端节点的环境数据并将其上传到通过GPRS远程后台监控软件,让三个线程软件设计创建Zigbee GPRS网关,分别是主控制线程。Zigbee无线通信线和GPRS无线通信线。
制的主线程是主要负责的Zigbee GPRS网关的稳定运行和协调其他两个线程:所述无线通信的Zigbee线程负责通过无线收发模块和KW01所接收的数据的接收向KW01无线收发模块发送控制命令; GPRS无线通信线程负责接收。

据上传到远程后台监控软件,并接收远程后台监控软件发送的控制命令。Zigbee GPRS网关的软件控制流程如图4所示。程后台监控软件的设计和实现以及远程监控软件的实现后台主要由服务器软件,数据库和Web服务器接口组件组成。
务器软件在Visual Studio 2013集成开发环境中选择并使用C#编写。主要接收和处理由ZigbeeGPRS网关下载的现场环境数据,在页面上显示处理结果并将控制命令发送到ZigbeeGPRS网关。且控制指令存储在数据库中;它选择SQL Server 2008,用于存储来自实时环境的历史数据和实时数据,以及配置信息和相关的控制指令; Web服务器界面组件选择Microsoft Internet Information Server 7.0(IIS7.0)。使用ASP.NET语言进行开发。论针对目前监测绿色蔬菜生长环境的需求,开发了一种结合Zigbee无线传感器网络和GPRS的绿色蔬菜种植环境监测系统。系统实现了实时信息的采集,传输和汇聚,以及分析和处理,使用户能够准确获取绿色蔬菜生长环境的信息,包括包括温度和湿度,CO2浓度,土壤pH值,光照强度等。
少手工测量误差,降低绿色蔬菜的成本,同时确保绿色蔬菜的产量和质量。此系统的基础上,引入大数据分析方法,实现绿色蔬菜生产的智能决策和自动控制。
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