基于ZigBee技術的農用環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的設計與實現.pdf

1、無線傳感器網絡可滿足農田水情及土壤墑情等農業(yè)生產實時監(jiān)測需求，如何設計出能夠降低無線網絡監(jiān)測設備的能耗并延長監(jiān)測網絡生存期的農用環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)是目前傳感器網絡在農業(yè)應用中需解決的問題。
　　本論文正是針對上述問題，采用ZigBee技術有效的解決傳感器設備應用在農田環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)中的耗電問題，設計了基于ZigBee技術的農用環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，采用JN5148無線微控制器為基礎平臺，實現基于ZigBee Pro協(xié)議棧的開發(fā)，其中包括匯聚節(jié)點設

2、備、路由器設備、終端節(jié)點設備的應用程序。同時搭建基礎的無線傳感器網絡平臺，實現各種設備間協(xié)調工作，完成環(huán)境數據的采集和接收、轉發(fā)操作。
　　針對精準農業(yè)生產中大規(guī)模農田應用場景的特殊需要，在設計環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)時，應用了一些關鍵性的技術，例如設計合理的無線傳感器組網方案，建立恰當的無線網絡管理機制，使得系統(tǒng)快速搭建無線網絡，系統(tǒng)中設備能夠自由加入或脫離該無線網絡，讓整個網絡具備較強的自愈能力；編寫具備高性能的軟件程序，同時在終端設備節(jié)

3、點的軟件程序中使用喚醒休眠機制，狀態(tài)機轉換等方法，降低系統(tǒng)中各個設備相互通信，在數據轉發(fā)，數據采集過程中的能量損耗等，來提高無線網絡性能，降低系統(tǒng)能量開銷，延長網絡壽命，使農田環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)長時間對農田環(huán)境進行實時、精準的監(jiān)測，滿足大面積農田環(huán)境監(jiān)測要求。
　　本文選用JN5148無線微控制器和JenOS操作系統(tǒng)作為基礎平臺設計并實現了基于ZigBee技術的農田環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)中的設備節(jié)點能夠以多跳的形式實現多個設備間的通信模式