基于WSN的大區(qū)域農(nóng)田土壤遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、我國是傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大國，當(dāng)前正處于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)快速發(fā)展階段，迫切需要用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)對傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)進(jìn)行現(xiàn)代化裝備與改造。影響農(nóng)作物生長的因素很多，其中土壤是農(nóng)作物生長的基礎(chǔ)。本文在深入分析當(dāng)前國內(nèi)外農(nóng)田土壤監(jiān)測系統(tǒng)研究狀況的基礎(chǔ)上，針對江淮地區(qū)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的特點，將無線傳感網(wǎng)絡(luò)、移動通信和互聯(lián)網(wǎng)等多項技術(shù)融合，提出了一種基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的大區(qū)域農(nóng)田土壤遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計。本文所傲的主要工作如下:
　　(1)介紹了監(jiān)測系統(tǒng)中土壤溫度、水分、PH值、電

2、導(dǎo)率以及空氣溫度、濕度6個參數(shù)的檢測原理與測量方法，完成傳感器的選型并設(shè)計調(diào)理放大電路，設(shè)計并優(yōu)化了以CC2530芯片為核心的節(jié)點核心板和功能底板。對監(jiān)測系統(tǒng)的供電電源進(jìn)行了研究，設(shè)計了太陽能充放電控制電路和電源調(diào)理穩(wěn)壓電路，為各節(jié)點統(tǒng)一提供穩(wěn)定可靠的工作電源。
　　(2)基于Z-Stack協(xié)議棧，完成數(shù)據(jù)采集、處理和收發(fā)等程序的設(shè)計與移植，組建農(nóng)田內(nèi)節(jié)點間ZigBee網(wǎng)絡(luò)，通過GPRS實現(xiàn)遠(yuǎn)程傳輸，能夠應(yīng)用于大區(qū)域農(nóng)田以及偏遠(yuǎn)地

3、區(qū)等場合的土壤環(huán)境監(jiān)測。通過端口映射將GPRS發(fā)送到指定域名的數(shù)據(jù)映射到監(jiān)測中心內(nèi)網(wǎng)計算機上，采用TCP轉(zhuǎn)虛擬串口技術(shù)，將TCP數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到虛擬串口，提高其通用性。
　　(3)使用LabVIEW設(shè)計上位機監(jiān)測中心軟件，具備參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)存儲、報警系統(tǒng)和實時顯示等功能。融合Web發(fā)布技術(shù)和域名解析技術(shù)，進(jìn)行網(wǎng)頁發(fā)布，遠(yuǎn)程用戶可通過計算機、智能手機和平板電腦等進(jìn)行訪問，真正實現(xiàn)對農(nóng)田信息的多終端可視化遠(yuǎn)程監(jiān)測。
　　(4)測試結(jié)果