無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在農(nóng)業(yè)微灌監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著水資源的日益緊缺和農(nóng)業(yè)機(jī)械化的要求,微灌已成為精確農(nóng)業(yè)的一個(gè)重要組成部分。由于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)在許多場(chǎng)合的成功應(yīng)用,國(guó)外已經(jīng)將WSN技術(shù)應(yīng)用于大范圍農(nóng)業(yè)微灌控制系統(tǒng)中,但我國(guó)這方面的研究還處于起步階段。針對(duì)農(nóng)業(yè)微灌控制系統(tǒng)的特定場(chǎng)景,研究WSN數(shù)據(jù)傳輸?shù)年P(guān)鍵技術(shù),對(duì)建立精確農(nóng)業(yè)中WSN理論體系及促進(jìn)我國(guó)精確灌溉技術(shù)的推廣具有重要意義。
　　 通過(guò)對(duì)微灌技術(shù)、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、嵌入式技術(shù)以及無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)燃夹g(shù)的深入研

2、究,提出了一個(gè)基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的農(nóng)業(yè)微灌監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)采用GAINZ節(jié)點(diǎn)作為開(kāi)發(fā)平臺(tái)同時(shí)匯聚節(jié)點(diǎn)采用S3C2410作為核心板的嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。系統(tǒng)重點(diǎn)設(shè)計(jì)了能量均衡的動(dòng)態(tài)間隔分層路由協(xié)議(EHRD)、匯聚節(jié)點(diǎn)的嵌入式系統(tǒng)移植并使用3G技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信以及微灌系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控中心軟件設(shè)計(jì)。監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)依據(jù)GAINZ節(jié)點(diǎn)和GOS內(nèi)核實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的軟硬件框架,包括監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。匯聚節(jié)點(diǎn)依據(jù)硬件平臺(tái)和嵌入式Linu

3、x構(gòu)建了匯聚節(jié)點(diǎn)軟硬件框架,包括:建立嵌入式系統(tǒng)的交叉編譯開(kāi)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(yīng)用軟件的總體功能,完成3G模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。EHRD充分考慮到農(nóng)業(yè)灌區(qū)環(huán)境,通過(guò)調(diào)節(jié)層次間隔來(lái)動(dòng)態(tài)均衡整個(gè)網(wǎng)絡(luò)能量負(fù)載,達(dá)到延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生命周期的效果。論文最后對(duì)遠(yuǎn)程監(jiān)控中心軟件中界面、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理模塊進(jìn)行設(shè)計(jì),完成實(shí)測(cè)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建、數(shù)據(jù)傳輸和3G連接功能。
　　 對(duì)于所構(gòu)建的基于