基于无线传感器网络的果园环境监测系统研究与开发

摘要

随着物联网技术的日趋成熟和广泛应用，果园环境参数的实时监测和综合调控成为可能，这为精细化农业提供了良好的技术支撑。果园生产管理的信息化和智能化逐步为大家所关注，本文针对传统果园管理效率低、果树生长环境监测科学性不足等问题开展了探索工作，以传感器技术、ZigBee技术和嵌入式 Linux技术为核心，研究并开发了一个基于无线传感器网络的果园环境监测系统。
　　论文首先分析了果园环境监测的功能需求，设计了果园环境监测系统的总体结构，包括感知网络、嵌入式网关和监控中心等三部分。其中，感知网络由以TI公司CC2530为主芯片的节点组成的无线传感器网络；嵌入式网关以三星ARM处理器S3C2440为核心，以嵌入式Linux为系统平台，通过因特网与监控中心相连。接着，论文介绍了系统硬件环境搭建和传感板设计方法，详细介绍了ZigBee节点软件、嵌入式网关软件和监控中心软件的设计和实现方法。本系统可以同时监测太阳辐射、环境温湿度和土壤温度湿度等果园环境参数，并能自动控制果园内相应设施对环境参数进行调节。同时，系统具有较好的扩展性，可以根据果园环境监测的具体需要，快速地增加监测参数和扩展监测点个数。本系统为精细化果品种植提供了较好的解决方案，对果园环境的智能监测和科学监管具有较好的借鉴意义。

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1 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 国内外现状及发展趋势

1.3 本文研究内容及论文结构

2 系统总体结构设计

2.1 系统需求分析

2.2 系统总体结构

2.3 开发环境搭建

2.4 本章小结

3 ZigBee节点软件开发

3.1 协调器软件

3.2 传感器节点软件

3.3 继电器节点软件

3.4 本章小结

4 嵌入式网关软件开发

4.1 网关的系统构架

4.2 网关服务程序

4.3 网关管理程序

4.4 本章小结

5 监控中心软件开发

5.1 软件的总体结构

5.2 数据通信

5.3 数据查询

5.4 系统管理

5.5 本章小结

6 系统测试

6.1 系统测试准备

6.2 网关软件运行测试

6.3 监控中心软件运行测试

6.4 系统测试结果

6.5 本章小结

7 总结与展望

致谢

参考文献

硕士学习期间取得的科研成果