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基于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的溫室環(huán)境監控系統研究

作者: 時(shí)間:2010-06-24 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò ) 收藏
在日常生活中,種植已經(jīng)是人們生活中很常見(jiàn)的一個(gè)例子。傳統的種植都是通過(guò)在內布置復雜的電線(xiàn)及相關(guān)的控制設備來(lái)實(shí)現對溫室的調控。這為對農作物進(jìn)行施肥等活動(dòng)造成了障礙,可能會(huì )在這些活動(dòng)中把電線(xiàn)弄斷,從而給系統通信帶來(lái)問(wèn)題。而利用不需要經(jīng)過(guò)布線(xiàn)這個(gè)環(huán)節,避免了相關(guān)問(wèn)題的出現,達到了對溫室環(huán)境進(jìn)行監控的要求,同時(shí)由于采用了CC2431的節點(diǎn)進(jìn)行設計,達到了節點(diǎn)設計時(shí)外形小、集成度高、功耗低、速度快、成本低的要求。
1 溫室環(huán)境整體結構
溫室環(huán)境整體結構框圖如圖1所示,網(wǎng)絡(luò )中采用傳感器測量節點(diǎn)和具有簡(jiǎn)單執行控制功能的控制節點(diǎn)構成無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )。測量節點(diǎn)用來(lái)測量空氣溫度、濕度、光照強度等重要環(huán)境數據,控制節點(diǎn)(能對調溫、調濕等設備進(jìn)行相關(guān)控制)用來(lái)接收計算機傳來(lái)的遠程控制信息,以便對溫室環(huán)境參數進(jìn)行適當調控。測量節點(diǎn)采集的數據沿著(zhù)其他測量節點(diǎn)通過(guò)多跳的方式進(jìn)行傳輸,在傳輸過(guò)程中監測數據可能被多個(gè)測量節點(diǎn)處理,信息經(jīng)由多跳路由后到達匯聚節點(diǎn),匯聚節點(diǎn)將接收到的數據直接上傳到計算機,所有數據都由計算機進(jìn)行復雜的數字信號處理,并通過(guò)數據庫對傳感器網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行配置和管理,發(fā)布監測任務(wù)和收集監測數據等信息,最后這些數據還可以通過(guò)Internet與遠程控制中心進(jìn)行交互,從而實(shí)現溫室環(huán)境的遠程監控。

本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/163021.htm

2 CC2431簡(jiǎn)介
CC2431是TI公司的產(chǎn)品,它是一個(gè)真正的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )ZigBee/IEEE802.15.4解決方案的片上系統,其內部集成了CC2420射頻,工業(yè)標準增強型8051 MCU內核,128 KB可編程閃存,8 KB的RAM,精確的定位引擎等豐富的片內資源,支持硬件調試,支持IAR7.20以上C51開(kāi)發(fā)環(huán)境下的在線(xiàn)調試,提供強大、靈活的開(kāi)發(fā)工具。CC2431體積小、功耗低、集成度高,非常適合于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)的設計。它可工作在4種工作模式下,且工作模式之間的轉換時(shí)間較短,因而能夠滿(mǎn)足超低功耗系統設計的要求。
3 傳感器網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)的硬件
傳感器網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)由傳感器測量節點(diǎn)、控制節點(diǎn)和匯聚節點(diǎn)組成。測量節點(diǎn)負責采集周?chē)h(huán)境信息,采集的環(huán)境信息經(jīng)多跳路由后到達匯聚節點(diǎn),最終通過(guò)Internet到達控制中心??刂乒濣c(diǎn)用來(lái)接收計算機傳來(lái)的遠程控制信息,對溫室環(huán)境參數進(jìn)行調控。
3.1 測量節點(diǎn)硬件
傳感器測量節點(diǎn)由傳感器模塊、微處理器模塊、無(wú)線(xiàn)通信模塊和電源模塊組成。其硬件結構框圖如圖2所示。



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