针对监控现代设施农业环境的需求，设计了基于Zigbee无线传感器网络的农业环境温度和湿度可变环境监控系统。法。系统采用低能耗设计，可以对设施农业的环境变量进行实时远程监控。年来，以大棚和大棚为主要生物的中国农业发展迅速，但与国外相比，中国农业通常存在技术含量低等空白。
生产水平低，效率低。平。息技术在农业领域的应用是提高设施农业技术水平的重要环节。为一个农业大国，中国具有农业分布“小而散”的特点，有许多小规模的温室生产模式。此，开发廉价，易于使用且高度可靠的工业农业环境监控系统是中国现代农业的关键。前，在农业领域中的传统自动监视方法通常通过有线方法将由传感器收集的信号发送到监视中心。于农业生产环境分布广泛，地形复杂，环境温度和空气湿度发生重大变化，很容易引起信号电缆的老化，减少了因此，监控系统的可靠性。着无线通信技术组合的日益多样化，ZigBee是一种短距离，低功耗，低速，低成本和高可靠性的无线通信技术，特别适合于无线环境数据收集和现代农业设施的监控。合监测设施农业环境的应用需求，本文构建了基于Zigbee传感器网络的农业环境监测系统的结构。
系统的监视网络由四个部分组成：传感器节点，路由节点，协调器节点和监视平台。视平台是系统的管理中心和数据聚合中心。调节点负责协调和管理网络通信，并在整个网络初始化和启动后控制来自路由节点的数据传输。感器节点位于最前端，用于收集有关农业环境物理量的信息，并通过网络将数据传输到路由节点。
后，路由节点将接收到的各种数据发送到协调节点。感器节点的主要功能是收集有关物理量的信息，例如温度和湿度，光强度，农业生产环境监测区的土壤pH值。
装并将收集的数据传输到路由节点。个传感器节点由四部分组成：传感器模块，处理器模块，无线射频模块和电源管理模块。视传感器节点的框图如图2所示。感器模块。模块主要集成了各种传感器以收集物理量，例如温度，湿度，光强度和土壤的pH值。AD转换器将模拟电信号转换为数字信号。中，温度和湿度传感器使用DHT21数字温度和湿度传感器，该传感器是具有校准数字信号输出的复合温度和湿度传感器。该解决方案中，选择TSL2561作为光强度传感器，该传感器具有速度快，能耗低，范围广，可编程和可灵活配置的优点，可以根据用户的优势进行选择。CO2浓度传感器使用了非常低功率的COZIR-A红外二氧化碳传感器，其他传感器接口已预留用于将来扩展。硬件乘法器，恒温阀芯最多48位的通用I / O端口，60 KB的FLASH程序空间和2 KB的数据空间以及许多其他设备可以通过JTAG仿真直接调试。MSP430F149具有多种模式可供选择，在该机构的农业环境监控系统中，您可以切换模式以适应不同的需求，以降低系统的功耗。频模块。
频模块主要用于无线传输和接收控制信息。线通信模块消耗了整个传感器节点的大部分能量，因此选择高性能和低功耗的RF模块是整个系统的关键之一。据现代设施农业环境监控的实际情况，该系统的射频模块使用射频芯片CC2430。线射频模块使用TICHIPCON CC2430芯片。CC2430集成了RF收发器模块，使用2.4 GHz公共频率，具有成本低，功耗低，网络节点多，距离长的优点。芯片具有稳定的性能和良好的无线接收灵敏度。抗干扰能力强；在待机，外部中断或PSTN模式下，只有0.9μA的电流消耗才能唤醒系统； CC2430待机模式和活动模式下的超短切换时间特性，正常操作所需的外部组件很少有器件，并且与主控制器的接口很简单，特别适合于以下应用低功耗无线传感器网络。当节点不工作时，系统进入待机模式。于该系统将长期使用，因此可以使用外部电源或外部电池以及太阳能电池板为系统提供连续的电源。据环境监控系统长时间运行的需求，设计传感器节点软件系统的关键是假设节点可以放置在节点上，以使其功耗最小化。效地执行必要的功能。线传感器网络中监控节点的功耗主要集中在通信功耗和传感器模块的功耗上，通信功耗要高得多。传感器模块的功耗大。此，在节点上电后，ZigBee模块和传感器模块的初始化完成，一旦建立了通信链接，便会设置闹钟并进入待机模式。点软件设计程序的流程如图3所示。般设施的农业监控规模和范围都不大，因此该系统的网络拓扑选择了一个网络结构。过分析多个监视节点发送的数据，可以判断环境监测区域的状态。统启动后，根据网络协议建立网络，并将地址分配给节点。监控平台查询数据时，系统会根据地址分配来收集数据。线传感器网络在现代设施中农业环境信息检测中的应用具有传统农业监测方法无法比拟的优势。文提出了基于ZigBee传感器网络的农业设施环境信息实时监控系统的设计图。
绍了传感器节点的总体系统结构和软硬件系统设计。文提出的无线传感器监测系统具有成本低，功耗低，可靠性高的特点，为监测环境信息提供了有效的解决方案。业生产现代化的设施。
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