嵌入式以太網在農田信息遠程監(jiān)測系統(tǒng)中的應用.pdf

1、隨著以太網(Ethernet)在諸多領域的廣泛應用，許多原本獨立的設備和系統(tǒng)開始與Internet互聯(lián)，使越來越多的信息資源共享成為可能。基于嵌入式以太網技術的數據采集系統(tǒng)就為這種信息資源的共享提供了物質手段。
　　 針對農田信息遠程監(jiān)測系統(tǒng)的實際需求，并針對偏遠無GPRS或GPRS信號微弱地區(qū)，本文設計了一個基于嵌入式以太網的農田信息遠程監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括由大量隨機分布在農田中的傳感器節(jié)點和負責接收農田信息的基站，以及遠端上

2、位機監(jiān)測平臺組成。系統(tǒng)采用自定義自組網協(xié)議組成了一個平面網狀拓撲結構，將傳感器節(jié)點功能分離，一部分負責數據采集，主要包括土壤水分、土壤溫度、空氣溫度、空氣濕度、大氣壓力、光照強度、風速、風向、CO2濃度、降雨量、蒸發(fā)量等，本文主要介紹了空氣溫濕度以及土壤溫度的采集;另一部分負責無線傳感網絡的路由，最終將數據傳輸至基站，大大提高了系統(tǒng)的可靠性并擴展了數據的無線傳輸距離?；局形⒖刂破髋c以太網控制模塊連接組成結構簡單輕便的單板機模塊，利用光

3、纖網絡實現其與Internet的互聯(lián)，以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的計算機設備，使得硬件系統(tǒng)得以簡化，且具有易于搬運、低功耗、系統(tǒng)維護方便、預防偷盜等特點。將此系統(tǒng)應用于農田管理系統(tǒng)中，工作人員無需時刻值守在農田里，在遠離現場的辦公室中就可以對農田信息進行監(jiān)控，比用現場計算機進行監(jiān)測更為適合。
　　 每個傳感器節(jié)點均由傳感器模塊、MCU(MicroControlUnit)、無線收發(fā)模塊、串行通信模塊、電源模塊以及I/O輸入輸出模塊等組成，負責數據

4、的采集和無線傳輸。
　　 基站則是由無線收發(fā)模塊、MCU、以太網控制模塊、串行通信模塊、電源模塊以及I/O輸入輸出模塊等組成，負責數據的接收和以太網傳輸。基站中MCU驅動以太網控制器，使之運行TCP傳輸協(xié)議以完成數據與遠程服務器之間Internet傳輸。
　　 系統(tǒng)硬件設計部分主要介紹了以下五個模塊:中央處理模塊、電源模塊、以太網控制模塊、傳感器模塊以及無線收發(fā)模塊。軟件設計部分則主要包括:嵌入式以太網系統(tǒng)的軟件設計、傳