基于无线传感器网络智能灌溉系统的设计

随着我国农业科技的迅猛发展,智能化农业生产所带来的精细化农业生产越来越被广大的农业生产者接受并应用到生产实践中。本文设计了基于无线传感器网络的智能灌溉系统,基于无线传感器网络的智能灌溉系统可通过计算机终端进行操作控制,也可通过手机APP平台实现无线控制。     

无线传感器网络系统在农业中的应用探索

随着我国农业技术的进一步发展,精细农业已经成为未发展的主要趋势。精细农业需要在农业生产过程当中进行精细化数据采集、精准控制。而这些靠传统的人工操作则精准程度不高。无线传感器网络系统的应用给现代农业的精细化发展开辟了新的天地。无线传感器网络系统是一种以无线传感器节点为终端的,无中心节点的全分布式系统。各无线传感节点与路由节点通信,各路由节点与协调器通信,协调器通过移动服务器与计算机、手机等进行通信。无线传感器网络系统的应用主要集中在与环境、设施相关的农业生产当中。     

基于RBFNN的农业环境无线传感器网络节点故障诊断方法

农业环境下无线传感器网络节点的故障率比其他民用领域的故障率要高。通过采集农业环境下无线传感器网络节点所采集的数据,并建立RBF神经网络故障诊断模型,结果表明,该模型能够比较好地基于数据对故障无线传感器网络节点进行识别。     

基于C4.5算法的无线传感器网络农业环境部署节点故障诊断方法

通过采集农业环境下无线传感器网络节点所采集的数据,基于C4.5算法挖掘故障诊断关联规则,建立了农业环境部署节点故障诊断模型。结果表明,该模型能够比较好地对故障无线传感器网络节点进行识别。     

基于扩频通信的农田自动灌溉系统设计与试验

为贯彻"精准农业"的要求,针对传统无线传输技术在远程农田灌溉系统中抗干扰能力弱、通信距离受限、功耗过高等缺点,设计一种基于LoRa(long range)扩频技术的农田自动灌溉系统。该系统可以实现农田信息采集、无线传输、实时显示、智能灌溉、及时报警、远程控制等功能。系统终端节点通过传感器采集数据后通过SX1278射频芯片传输到汇总节点,汇总节点通过RS485接口基于Modbus RTU协议与人机交互触摸屏串行通信。通过测试结果表明,该系统稳定无线传输距离达到3 km,农田信息显示准确清晰、自动化灌溉合理、远程控制灵敏,具有较高的实用价值。     

基于无线传感器网络和GPRS网的灌溉系统研究

从无线传感器网络体系结构、传感器节点软硬件设计、传感器网络与灌溉管网的部署、GPRS通信设计以及传感器埋深、模型的设计等方面构建了基于无线传感器网络与GPRS的灌溉系统。从而实现利用无线传感器网络技术对灌区作物生长的环境参数进行远程实时动态监测,在客户端以GPRS无线通讯方式进行远程数据获取,并针对分析结果及系统设定对灌溉终端进行远程控制。     

基于CC2430的温室无线传感器节点设计与应用

针对温室环境监控的特点,以CC2430芯片为核心设计一种传感器节点。传感器节点上有温湿度、光照度等传感器,并留有外接接口可以扩展各种传感器。各节点工作在频分多址(FDMA)通信模式下无线传输数据,组成一个小型的无线传感器网络(WSN)。温室大棚内的各采集节点将采集的数据通过各自的传输信道传输到网关节点上,最终计算机通过串口接收到网关节点的数据,并通过软件保存数据。试验结表明：设计的无线传感器节点在FDMA通信系统模式运行下,能够稳定、高效、低能耗地监测温室大棚。     

黄瓜温室水肥耦合无线监测系统的设计与实现

设计实现了基于Zigbee无线传感网络的黄瓜温室水肥耦合无线监测系统.采用具有Zighbee无线数据传输功能的CC2430芯片,配接CC2591RF前端,以及ECH2O型土壤水分传感器EC-5为核心组成采集节点,部署于温室各处对土壤水分信息进行采集和无线发送,通过网关与Internet连接,将采集数据传送至远程主机,实现远程实时监控.试验表明,该系统能够在实际生产过程中减少人力操作和人工测量的误差,降低农业生产的成本,并可以最大程度地实现信息自动精确的实时采集.     

基于无线物联网的北方寒冷地区温室环境测控系统的实现

本文采用RS485总线技术建立了采集节点的有线数据传输网络,通过Modbus通信协议采集节点与传感器组间进行数据传输,在433 MHz无线数据透传模块的基础上,设计了具有无线数据传输功能的低功耗数据采集器与中心汇聚节点,研究了采集节点的数据处理算法并实现了与远程服务器和客户端的连接与数据通信功能。实测结果表明,该日光温室环境测控系统工作性能稳定高效。     

基于无线传感器网络的果园自动灌溉系统设计

针对现阶段果园无线节水灌溉系统成本高、传感器节点寿命有限、不能长期可靠工作等问题,介绍了一种基于无线传感器网络节点的果园自动灌溉系统设计方案。该系统由主节点、传感器节点、水泵节点3种节点组成,通过选取合适功率的太阳能电池板和太阳能电池充电芯片对锂电池进行充电,有效延长了传感器节点寿命,实现系统连续稳定工作。在空旷地带,系统的有效通信距离208 m,节点额定电压5 V,工作时电流125 m A,待机时电流1.6 m A,太阳能平均充电电流为20 m A。传感器节点在不充电的情况下,以每天唤醒24次,每次工作20 s的频率,可连续工作约60 d。在连接太阳能电池板的情况下,可保证充电电量大于耗电电量。在桃园的试验表明:传感器节点在采集土壤湿度信息时耗电量最大,连接太阳能电池板,电池电压在额定电压附近小范围内波动,随机改变灌区内被测土壤湿度,系统可以按照设定的土壤湿度上限、下限,自主控制水泵和电池阀工作状态,实现自动按需灌溉。     

基于ZigBee无线传感器网络的棉田节水灌溉系统设计

针对新疆生产建设兵团的农田作物在少雨、高温、干燥等多种因素制约下,其农业灌溉水资源利用率普遍较低的现状,设计一套基于ZigBee无线传感器网络的节水灌溉系统。该系统采用8051微处理器作为控制器,并与各类温湿度传感器组成传感器节点,实现对棉田土壤墒情的采集,通过功放芯片CC2591与主芯片CC2530的连接,实现信息的远距离传输。设计无线通信的节点系统,在空旷地区和棉田分别进行试验测试,在棉田中有效通信距离达82.5m。试验结果表明,整个网络的平均丢包率为2.75%,因而系统运行稳定可靠,能够准确地采集棉田各类信息,达到节水灌溉的目的。     

基于ZigBee的智能农业灌溉系统研究

传统农业灌溉系统中,运用有线网络实现智能化灌溉,不仅成本较为高昂,整体布设过程也很复杂,需要花费大量的人力物力。正是基于这种情况,相关技术人员研发了ZigBee智能农业灌溉系统,主要利用的是网络节点、超声波水位传感器以及土壤水分传感器等,整体系统能有效实现信息反馈和数据收集,十分便利。本文从ZigBee智能农业灌溉系统的总体结构分析入手,对硬件实施方案以及软件实施方案进行了集中的阐释,旨在为技术研究人员提供有价值的技术建议,以供参考。     

基于LoRa的温室远程灌溉系统研究

针对西北地区农业条件差、水资源匮乏等问题,研究和开发了一种温室远程灌溉系统。该系统结合传感器技术、LoRa通讯技术、云平台应用技术、数据库应用技术以及ASP.NET应用程序开发技术,从上到下搭建一整套远程灌溉系统。该系统通过数据采集节点对温室内环境参数进行及时监测,并将数据上传;电磁阀控制节点接收远程用户指令执行灌溉任务;现场控制器节点则连接子节点和云服务平台,对数据和指令进行解析、中转任务;结合数据库技术和ASP.NET应用程序开发技术,开发B/S结构WEB应用程序,为用户进行远程监控提供平台。     

基于无线传感器网络的节水灌溉智能监测系统设计

针对农田灌区范围广、数据量大、实时传输难的特点,提出一种基于无线传感器网络的农田自动节水灌溉系统,综合运用无线传感器智能信息处理技术、无线数据通信技术,全面提升系统的自动化与监测水平。该系统以单片机为控制核心,由无线传感器网络实时采集及处理数据,将其发送到接收端,在接收端对数据进行存储和显示,实时监测土壤温湿度变化,实现节水灌溉的自动化控制及水资源的高效利用。试验证明,该系统稳定性好,数据传输可靠性高,使用灵活,适合不便直接连线的一般监测场合应用。     

综合农业园区农业物联网系统的研究与应用

为提升综合农业园区信息化与智能化水平,提高农场生产效率与效益,设计了综合农业园区农业物联网前端信息采集系统和后端智能控制系统的软硬件结构,开发了物联网信息采集设备及农业智能化控制装备;前端信息采集结合传感器节点、无线传输网络和传感器配置等进行信息采集,后端智能控制系统结合专家系统、农业智能化变频灌溉系统、自动温室控制系统等进行智能化控制。开发的系统和仪器在浙江海宁的实际应用收到了较好效果,取得了较好的经济和生态效益,对现代农业信息化与智能化发展具有重要意义。     

基于蓝牙4.0技术的农业温室大棚温湿度采集节点的设计

介绍了采用无线蓝牙BLE4.0模块、AT89S52单片机和DHT11温湿度传感器模块构成的农业大棚环境温湿度采集节点,实现了对农业温室大棚内温度和湿度信号的采集,并通过蓝牙BLE4.0模块进行实时通信。本系统与现有的设备相比,实现了温湿度采集节点的无线化布置,方便对大棚内不同区域的环境进行监控。     

设施农业中温湿度监测系统的设计与应用

为了实现温室大棚温湿度采集和实时信息查询,开发完成了基于温湿度传感器的设施农业环境监测系统。本系统集成GSM/GPRS模块、无线传感器节点、嵌入式控制器和web服务器等模块;采用Zig Bee的无线传送数据方案,避免了传感器布设的受限问题;嵌入式控制器通过GPRS模块接入Internet网,实现数据上传至web服务器。Web服务器提供实时数据在线查询、历史数据的统计分析等,并可以通过手机短信快速获取参数的实时信息。     

基于无线传感网络的设施农业智能监控系统

无线传感网络是在微机电系统、片上系统、无线通信和低功耗嵌入式技术基础上发展而成,由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成,通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网络。结合设施农业实际,提出了基于无线传感网络的智能监控系统方案设计,采用基于ZigBee协议的CC2530芯片作为传感器节点和网关/汇聚节点,进行监控参数传输、汇聚和融合;结合数据库技术和专家决策系统,实现了农业生产自动化和精细农业。     

基于ZigBee和GPRS的远程果园智能灌溉系统的设计与实现

结合现代果园大规模经营发展模式和建设精细农业的需求,设计了基于ZigBee和GPRS的远程果园智能灌溉系统,该系统运用GPRS网络技术和由单片机、土壤水分传感器、零压启动电磁阀、CC2430组成的ZigBee无线传感器网络进行数据传输和控制.通过分析采集到的土壤水分数据,结合系统预设阀值发送命令控制零压电磁阀实现设备的远程控制和智能化灌溉.实际应用表明,该系统工作性能稳定,在数据采集、传输及远程控制等方面均达到了设计要求,有较好的推广价值.     

基于CC430的设施农业环境信息监测系统

为了有效监测作物生长的各种环境要素,针对复杂的设施农业环境设计了一种基于CC430单片机的设施农业信息监测系统。利用分布在设施农业大棚中的各个CC430传感器节点来监控作物生长的各种环境要素,将各个子节点采集到的数据通过无线传感网络发送给主节点,并通过主节点把环境信息汇总到上位机。上位机程序采用LabVIEW软件编写,实现实时的环境要素数据的波形显示和存储,同时参照一些农作物生长环境要素进行相应的提醒与报警。试验结果表明,该系统能成功采集设施农业中各个环境要素数据,并通过设定要素阈值来进行报警提示。