無線傳感器網(wǎng)絡在農(nóng)業(yè)微灌監(jiān)控系統(tǒng)中的應用研究.pdf

1、隨著水資源的日益緊缺和農(nóng)業(yè)機械化的要求,微灌已成為精確農(nóng)業(yè)的一個重要組成部分。由于無線傳感器網(wǎng)絡(WSN)在許多場合的成功應用,國外已經(jīng)將WSN技術應用于大范圍農(nóng)業(yè)微灌控制系統(tǒng)中,但我國這方面的研究還處于起步階段。針對農(nóng)業(yè)微灌控制系統(tǒng)的特定場景,研究WSN數(shù)據(jù)傳輸?shù)年P鍵技術,對建立精確農(nóng)業(yè)中WSN理論體系及促進我國精確灌溉技術的推廣具有重要意義。
　　 通過對微灌技術、無線傳感器網(wǎng)絡技術、嵌入式技術以及無線網(wǎng)絡傳輸?shù)燃夹g的深入研

2、究,提出了一個基于無線傳感器網(wǎng)絡的農(nóng)業(yè)微灌監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)監(jiān)測節(jié)點采用GAINZ節(jié)點作為開發(fā)平臺同時匯聚節(jié)點采用S3C2410作為核心板的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)。系統(tǒng)重點設計了能量均衡的動態(tài)間隔分層路由協(xié)議(EHRD)、匯聚節(jié)點的嵌入式系統(tǒng)移植并使用3G技術實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)通信以及微灌系統(tǒng)遠程監(jiān)控中心軟件設計。監(jiān)測節(jié)點依據(jù)GAINZ節(jié)點和GOS內(nèi)核實現(xiàn)了監(jiān)測節(jié)點的軟硬件框架,包括監(jiān)測節(jié)點的硬件結構設計和軟件設計。匯聚節(jié)點依據(jù)硬件平臺和嵌入式Linu

3、x構建了匯聚節(jié)點軟硬件框架,包括:建立嵌入式系統(tǒng)的交叉編譯開發(fā)環(huán)境,完成Bootloader的移植；完成ARM—Linux操作系統(tǒng)的內(nèi)核配置和移植。根據(jù)應用軟件的總體功能,完成3G模塊的設計與實現(xiàn)。EHRD充分考慮到農(nóng)業(yè)灌區(qū)環(huán)境,通過調(diào)節(jié)層次間隔來動態(tài)均衡整個網(wǎng)絡能量負載,達到延長網(wǎng)絡生命周期的效果。論文最后對遠程監(jiān)控中心軟件中界面、網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)庫管理模塊進行設計,完成實測網(wǎng)絡構建、數(shù)據(jù)傳輸和3G連接功能。
　　 對于所構建的基于