基于ZigBee的智能農(nóng)場監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、編號：三先陽砷范蟲爹碩士學(xué)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(shè)計(jì)與研究所在 院系：專業(yè)名 稱：指導(dǎo) 教師：研 究 生：完成 時(shí) 間：科信軟件學(xué)院計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)趙永翼教授魯飛2 0 1 7 年1 1 月沈陽師范大學(xué)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(shè)計(jì)與研究中文摘要眾所周知，我國自古至今都是一個(gè)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(dāng)今的發(fā)展需求，隨

2、著無線技術(shù)的興起和智能農(nóng)場的普及，無線技術(shù)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(luò)和農(nóng)場相結(jié)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(qiáng)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(jī)軟件顯示出來，使管理者能夠遠(yuǎn)程查看和監(jiān)測農(nóng)場內(nèi)的環(huán)境參數(shù)，并通過遠(yuǎn)程控制設(shè)備對農(nóng)場內(nèi)的環(huán)境參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。同時(shí)本系

3、統(tǒng)也可采用自動(dòng)調(diào)節(jié)方式，當(dāng)檢測到的環(huán)境信息高于某一閾值時(shí)，控制設(shè)備自動(dòng)工作；反之，控制設(shè)備停止工作。本文首先對Z i g B e e 網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)詳細(xì)說明了相關(guān)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(jī)部分和上位機(jī)部分。下位機(jī)通過將Z i g B e e 模塊布設(shè)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(shí)現(xiàn)Z i g B e e 模塊之間的連接，實(shí)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(luò)檢測到的數(shù)據(jù)發(fā)送到P C 端；上位機(jī)是將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)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(yuǎn)程控制對農(nóng)場內(nèi)的環(huán)境參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)或設(shè)置自動(dòng)調(diào)節(jié)。本文完成的設(shè)計(jì)任務(wù)如下：l 、Z i g B e e 模塊的布設(shè)。Z i g B e e 模塊之間要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接，采用網(wǎng)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建和維護(hù)，路由實(shí)現(xiàn)路由轉(zhuǎn)發(fā)和網(wǎng)絡(luò)拓展，終端節(jié)點(diǎn)則實(shí)現(xiàn)信息檢測功能，還包括傳感器節(jié)點(diǎn)的選型以及軟件設(shè)計(jì)。

5、2 、基于本文Z i g B e e 網(wǎng)絡(luò)提出了一種基于能量均衡的動(dòng)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(luò)能夠持續(xù)使用的時(shí)間更長。3 、本文還實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)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(jìn)行實(shí)時(shí)地監(jiān)測和遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)，同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了智能農(nóng)場的自動(dòng)控制，通過設(shè)置閾值來控制調(diào)節(jié)設(shè)備的開關(guān)，實(shí)現(xiàn)無人值守的智能農(nóng)場。關(guān)鍵詞：