基于WSN的盆栽花卉监测系统的设计与实现

摘要

由于花卉品种多，不同品种的花卉其适宜生长的环境参数值也不相同，使得用户很难掌握所有花卉最佳生长环境信息。同时每当用户离开家门时会长时间无法得知花卉的生长环境情况。这就更加加大了家庭盆栽花卉养殖的难度。因此盆栽花卉养殖管理中存在着无法远程查看数据以及管理不及时等问题。为了解决以上问题，本文在家庭盆栽花卉养殖管理中应用无线传感器网络技术和WiFi技术，同时在终端监控软件中根据不同花卉的适应环境数据设定不同的报警阈值，当采集到的数据超出该阈值时，系统会发送报警信息给用户，从而指导用户进行合理的花卉养殖管理。
　　论文首先针对盆栽花卉监测系统进行了需求分析，根据系统的设计目标和性能要求给出了系统的总体性设计，同时介绍了系统的软硬件平台设计。本文主要进行了以下研究工作：
　　1．采用MSP430F149处理器、CC2420无线射频芯片、SHT1X温湿度传感器、GY-30光强度传感器和YL-69土壤湿度传感器设计了符合系统功能和性能要求的低功耗传感器节点，并进行了软件设计。
　　2．研究了无线传感器网络中网关节点的设计。该网关以Arduino开发板为核心，外接Zigbee模块和WiFi模块，通过串口通信实现了zigbee协议与WiFi协议两种不同协议之间的通信。
　　3．为获取无线传感器网络的数据，本文将采集到的传感器数据传入Yeelink平台，在Yeelink平台可以进行数据的存储和显示，并绘制成曲线直观的进行展示，同时该平台能触发短信发送机制，将报警信息发送到用户手机上。
　　综上所述，本文提供的基于传感器网络的盆栽花卉监测系统能实时、准确的的监控花卉生长期间的温湿度和光强度等环境参数值，根据这些数值用户能对盆栽花卉进行更加有效的管理。

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第一章 绪论

1.1 课题的背景、目的与意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本课题研究主要内容

1.4论文的组织结构

1.5 本章小结

第二章 相关技术介绍

2.1 无线传感器网络

2.2 无线传感器网络的特点

2.3 Zigbee技术

2.4 uIP协议

2.5 本章小结

第三章 系统需求分析及总体设计

3.1 系统目标

3.2性能需求

3.3 通信协议的选择

3.4 系统总体设计

3.5 系统工作流程

3.6本章小结

第四章 传感器节点设计

4.1 传感器节点架构

4.2 传感器节点硬件设计

4.3 传感器节点软件设计

4.4 本章小结

第五章 网关节点设计

5.1 Zigbee-WiFi网关总体设计

5.2器件选型

5.3 uIP协议栈在Arduino上的应用

5.4 网关节点软件设计

5.5 远程应用软件及系统测试

5.6本章小结

第六章 总结与展望

6.1系统总结

6.2 展望

致谢

参考文献

攻读学位期间的研究成果

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