無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在農(nóng)業(yè)微灌監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著水資源的日益緊缺和農(nóng)業(yè)機械化的要求,微灌已成為精確農(nóng)業(yè)的一個重要組成部分。由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)在許多場合的成功應(yīng)用,國外已經(jīng)將WSN技術(shù)應(yīng)用于大范圍農(nóng)業(yè)微灌控制系統(tǒng)中,但我國這方面的研究還處于起步階段。針對農(nóng)業(yè)微灌控制系統(tǒng)的特定場景,研究WSN數(shù)據(jù)傳輸?shù)年P(guān)鍵技術(shù),對建立精確農(nóng)業(yè)中WSN理論體系及促進我國精確灌溉技術(shù)的推廣具有重要意義。
　　 通過對微灌技術(shù)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、嵌入式技術(shù)以及無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)燃夹g(shù)的深入研

2、究,提出了一個基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的農(nóng)業(yè)微灌監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)監(jiān)測節(jié)點采用GAINZ節(jié)點作為開發(fā)平臺同時匯聚節(jié)點采用S3C2410作為核心板的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)。系統(tǒng)重點設(shè)計了能量均衡的動態(tài)間隔分層路由協(xié)議(EHRD)、匯聚節(jié)點的嵌入式系統(tǒng)移植并使用3G技術(shù)實現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信以及微灌系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控中心軟件設(shè)計。監(jiān)測節(jié)點依據(jù)GAINZ節(jié)點和GOS內(nèi)核實現(xiàn)了監(jiān)測節(jié)點的軟硬件框架,包括監(jiān)測節(jié)點的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計和軟件設(shè)計。匯聚節(jié)點依據(jù)硬件平臺和嵌入式Linu

3、x構(gòu)建了匯聚節(jié)點軟硬件框架,包括:建立嵌入式系統(tǒng)的交叉編譯開發(fā)環(huán)境,完成Bootloader的移植；完成ARM—Linux操作系統(tǒng)的內(nèi)核配置和移植。根據(jù)應(yīng)用軟件的總體功能,完成3G模塊的設(shè)計與實現(xiàn)。EHRD充分考慮到農(nóng)業(yè)灌區(qū)環(huán)境,通過調(diào)節(jié)層次間隔來動態(tài)均衡整個網(wǎng)絡(luò)能量負(fù)載,達到延長網(wǎng)絡(luò)生命周期的效果。論文最后對遠(yuǎn)程監(jiān)控中心軟件中界面、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫管理模塊進行設(shè)計,完成實測網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建、數(shù)據(jù)傳輸和3G連接功能。
　　 對于所構(gòu)建的基于