基于ZigBee和3G網(wǎng)絡(luò)的茶園監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn).pdf

1、茶園中的溫度、濕度以及光照等環(huán)境因素直接或間接地影響著茶樹的光合作用、根系吸收等代謝過程。進(jìn)而影響茶葉的產(chǎn)量和品質(zhì)。為了提高茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)，促進(jìn)茶產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康地發(fā)展，需要對茶園環(huán)境信息進(jìn)行監(jiān)測，及時掌握茶園中影響茶樹生長的環(huán)境信息，為茶樹栽培提供參考。
　　隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的不斷發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）技術(shù)正逐漸被應(yīng)用在農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測當(dāng)中，改變了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)管理模式。本研究在分析國內(nèi)外農(nóng)業(yè)環(huán)境無線監(jiān)測的研究基礎(chǔ)上，針對福建山

2、區(qū)茶園環(huán)境特征及茶樹生長習(xí)性，設(shè)計了基于ZigBee技術(shù)和3G網(wǎng)絡(luò)的茶園環(huán)境遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)，對茶園中的空氣溫濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、太陽輻射以及土壤溫濕度進(jìn)行了實(shí)時監(jiān)測，以達(dá)到提高茶園管理效率，降低勞動強(qiáng)度的目的。
　　本研究以TI公司的CC2530處理器作為ZigBee主控芯片，開展匯聚節(jié)點(diǎn)以及傳感器節(jié)點(diǎn)硬件電路設(shè)計。采用3G-DTU完成匯聚節(jié)點(diǎn)與遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心服務(wù)器的數(shù)據(jù)通訊，引入太陽能電池為各節(jié)點(diǎn)供電，采取具有一定防護(hù)強(qiáng)度的外部結(jié)構(gòu)以

3、適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境，保證了監(jiān)測系統(tǒng)能夠在無人職守的茶園環(huán)境中長期穩(wěn)定運(yùn)行。采用IAR EW開發(fā)工具開發(fā)基于Z-Stack協(xié)議棧的匯聚節(jié)點(diǎn)和傳感器節(jié)點(diǎn)軟件，實(shí)現(xiàn)各節(jié)點(diǎn)以樹形結(jié)構(gòu)組建無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，采集和交換數(shù)據(jù)，在終端節(jié)點(diǎn)引入任務(wù)喚醒機(jī)制從而降低了終端節(jié)點(diǎn)的能耗。
　　茶園環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)測中心軟件采用網(wǎng)絡(luò)透傳技術(shù)以及虛擬串口技術(shù)完成數(shù)據(jù)交換，并通過VB上位機(jī)程序?qū)⒉杉降沫h(huán)境數(shù)據(jù)保存在MySQL關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中，借助于Web監(jiān)測系統(tǒng)具備的