基于ZigBee的智能農(nóng)場監(jiān)控系統(tǒng)的設計與研究.pdf

1、編號：三先陽砷范蟲爹碩士學位論文題 目：基于Z i g B e e 的智能農(nóng)場監(jiān)控系統(tǒng)的設計與研究所在 院系：專業(yè)名 稱：指導 教師：研 究 生：完成 時 間：科信軟件學院計算機應用技術趙永翼教授魯飛2 0 1 7 年1 1 月沈陽師范大學研究生處制基于Z i g B e e 的智能農(nóng)場監(jiān)控系統(tǒng)的設計與研究中文摘要眾所周知，我國自古至今都是一個農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)民人口占全國人口總數(shù)的5 6 ％之多，傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)模式已經(jīng)不能滿足當今的發(fā)展需求，隨

2、著無線技術的興起和智能農(nóng)場的普及，無線技術已經(jīng)在智能農(nóng)場中得到了很好的使用。本系統(tǒng)通過將Z i g B e e 網(wǎng)絡和農(nóng)場相結合，使用Z i g B e e 模塊來監(jiān)測農(nóng)場內(nèi)的環(huán)境變化和參數(shù)信息，包括對溫濕度、土壤濕度和光照強度的檢測，再通過R S 2 3 2 串口將檢測的信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇 C 端，將檢測到的數(shù)據(jù)信息通過上位機軟件顯示出來，使管理者能夠遠程查看和監(jiān)測農(nóng)場內(nèi)的環(huán)境參數(shù)，并通過遠程控制設備對農(nóng)場內(nèi)的環(huán)境參數(shù)進行調(diào)節(jié)。同時本系

3、統(tǒng)也可采用自動調(diào)節(jié)方式，當檢測到的環(huán)境信息高于某一閾值時，控制設備自動工作；反之，控制設備停止工作。本文首先對Z i g B e e 網(wǎng)絡等技術詳細說明了相關的理論，根據(jù)系統(tǒng)的功能需求分為兩大部分，分為下位機部分和上位機部分。下位機通過將Z i g B e e 模塊布設在農(nóng)場內(nèi)的不同區(qū)域，Z i g B e e 模塊通過自組網(wǎng)實現(xiàn)Z i g B e e 模塊之間的連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的檢測和傳輸，再通過R S 2 3 2 串口將Z i g B

4、 e e 網(wǎng)絡檢測到的數(shù)據(jù)發(fā)送到P C 端；上位機是將采集到的數(shù)據(jù)進行處理和顯示，使管理者能夠清晰明了地了解農(nóng)場內(nèi)環(huán)境參數(shù)的變化，并通過遠程控制對農(nóng)場內(nèi)的環(huán)境參數(shù)進行調(diào)節(jié)或設置自動調(diào)節(jié)。本文完成的設計任務如下：l 、Z i g B e e 模塊的布設。Z i g B e e 模塊之間要實現(xiàn)網(wǎng)絡連接，采用網(wǎng)型拓撲結構，協(xié)調(diào)器節(jié)點實現(xiàn)網(wǎng)絡創(chuàng)建和維護，路由實現(xiàn)路由轉發(fā)和網(wǎng)絡拓展，終端節(jié)點則實現(xiàn)信息檢測功能，還包括傳感器節(jié)點的選型以及軟件設計。

5、2 、基于本文Z i g B e e 網(wǎng)絡提出了一種基于能量均衡的動態(tài)多簇頭分簇組網(wǎng)算法，有效地減少了Z i g B e e 模塊的能量消耗，使Z i g B e e 網(wǎng)絡能夠持續(xù)使用的時間更長。3 、本文還實現(xiàn)了上位機軟件，很好地將Z i g B e e 模塊傳輸?shù)臄?shù)據(jù)存儲和顯示，用戶可以使用該軟件對農(nóng)場內(nèi)的環(huán)境進行實時地監(jiān)測和遠程調(diào)節(jié)，同時還實現(xiàn)了智能農(nóng)場的自動控制，通過設置閾值來控制調(diào)節(jié)設備的開關，實現(xiàn)無人值守的智能農(nóng)場。關鍵詞：