奶牛体温植入式传感器与实时监测系统设计与试验

针对接触式奶牛体温检测方法测量精度低、实时性差,且易引起交叉感染等问题,设计了奶牛体温植入式传感器,并开发了相应的体温实时监测系统,利用无线传感网络实现奶牛体温信号的智能化监测。奶牛体温植入式传感器利用PT1000铂电阻作为温度测量探头,综合利用ADS1256模数转换器、MSP430控制芯片,对采集到的电压进行滤波处理,提高了测量精度。结合433M无线信号模块与ZigBee网络设计了项圈节点,作为将奶牛的体温数据从体内传到体外的中继节点,其中从奶牛体内传输到项圈节点使用433M无线信号模块,项圈节点再到远程监控中心使用2.4GHz的ZigBee网络,从而达到稳定、可靠传输的效果,实现了奶牛体温的高精度实时监测。分别对传感器准确性、稳定性、反应速度、传输性能及系统丢包率进行试验,结果表明,传感器温度测量误差在0.05℃以内,12h内温度最大波动为0.02℃,在15s内稳定,植入式传感器射频（RF）信息能有效传输至项圈节点,单个牛场内,整体系统的丢包率不超过1.2%,可高精度、实时检测奶牛的体温变化。     

基于ZigBee的奶牛体征监测系统设计与实现

基于ZigBee无线传输网络,改进设计了一套监测奶牛体温、加速度的软硬件系统,包括采集数据的传感器节点、搭建网络的协调器节点及上位机软件。奶牛的体温、加速度分别由DS18B20温度传感器及MMA8451三轴加速度传感器获取。传感器节点安装在奶牛尾部,实时监测每只奶牛的体征信息,并通过协调器节点的串口上传至计算机处理平台显示及处理。测试结果表明:此系统传输稳定且丢包率低于5%,传感器获取的数据误差平均值为1.75%,可为奶牛健康养殖提供决策依据。     

基于 ZigBee 的中国林蛙养殖大棚测控系统

基于ZigBee 无线传输协议和CC2430芯片,设计了用于中国林蛙养殖大棚环境的测控系统。该系统由PC上位机、协调器节点、路由器节点、传感器节点和执行机构节点组成。设计了人机交互界面,实现了实时监控环境参数、自动报警和执行。通过对传感器节点和执行机构节点的测试与验证表明,该系统能够快速、准确地对监测区域的温湿度与光照强度进行采集、传输和控制,减少了人员管理的工作量,提高了中国林蛙的成活率。     

基于ZigBee技术的棉田滴灌监测与控制系统

设计开发了基于ZigBee无线传感网络技术的棉田滴灌监测与控制系统。该系统通过无线传感网络实时采集土壤环境信息,使用自适应加权融合算法对各节点土壤湿度数据进行融合,根据融合数据发送电磁阀控制命令,完成实时监测自动灌溉;结合棉花不同生育期对需肥量和施肥浓度的要求,根据灌溉水量设置注肥比例,系统通过无线传感网络实时采集液态肥流量,实时监控施肥量,并根据施肥量发送施肥电磁阀控制命令,完成水肥一体化灌溉。工作过程中,系统可以将传感器采集的数据通过ZigBee无线网络协调器传输给上位机并实时显示和存储。通过试验验证,该系统可以按照设计要求实现灌溉和施肥的自动控制与检测。     

奶牛体温实时远程监测系统设计与实现

为了远程、实时监测奶牛体温,给疾病诊断和发情状况判断提供科学依据,设计并实现了基于ZigBee网络的奶牛体温监测系统。以CC2430芯片为核心开发了测温节点、路由节点和协调器节点,基于ARM9的微处理器S3C2440A和嵌入式Linux构建了网关节点;采用ZigBee技术实现无线网络自组网和监测数据自动汇聚;开发了测温节点程序、基于SQLite3的网关管理软件,并用LabVIEW设计了数据存储、体温监测预警及系统运行状态监视的上位机软件。本系统为奶牛疾病及分娩期预测提供了有效工具,对其他大型动物的监测也具有一定的指导意义。     

基于WSN的奶牛信息采集网关节点研究

在大规模集约化养殖情况下,奶牛等畜禽的疾病和发情状况主要依靠饲养员目测判断。为实时监测奶牛的身体状况,研究并开发一种基于WSN的网关节点,能和终端节点组建成ZigBee无线传感网络,实时收集终端节点采集的信息,并通过串口转发至后台PC机,实现对奶牛身体状况信息实时进行监测。     

基于ZigBee和LabVIEW的土壤温湿度监测系统设计

针对目前土壤温湿度监测系统中存在的有线网络及人工抽样监测方式存在的成本高、灵活性差的问题,设计了一种基于无线传感器网络Zigbee和Lab VIEW的土壤温湿度监测系统。系统的传感器终端节点、路由节点、协调器节点都以CC2530为核心,终端节点采集温湿度后,将数据无线发送到路由节点,然后再转发到协调器节点,协调器节点将数据处理后传递到上位机进行监测。上位机界面采用Lab VIEW软件开发,可实现实时数据显示、历史数据回读和报警设置及实现等功能。实验结果表明,该系统采集数据较准确、成本低,解决了现有土壤温湿度监测系统存在的问题。     

节水灌溉监控系统设计——基于WSN和模糊控制策略

针对农田灌区范围广、数据量大和实时传输难的特点,设计了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和无线数据通信技术,全面提升系统的自动化与监测水平。该系统采用星型拓扑结构组网,通过在监测区域部署ZigBee网络节点,将监测数据汇集到嵌入式测控系统,实现统一的数据管理和网络路由监测功能;以微处理器芯片为核心控制器件,由无线传感器网络节点实时采集和处理土壤温湿度数据,并将其发送到接收端,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,通过增加数据采集频率,减少了数据丢包率,使用灵活,适用于不便直接连线的一般监测场合应用。     

基于ZigBee技术的农田土壤温湿度监测系统设计

根据现代农田合理灌溉的需求,设计了一种基于ZigBee技术的农田土壤温湿度监测系统,该系统由传感器节点、协调器节点和PC机组成。采用低功耗的CC2530芯片为核心,设计开发了协调器节点、传感器节点的硬件电路和软件流程。传感器节点增加了功放CC2591,实现农田无线网络土壤信息的远距离传输。试验表明,系统能够实时显示土壤温度及传感器节点网络地址,并在无障碍情况下,网络通信距离可达1.8km。该系统具有距离远、成本低、功耗低等特点,满足设计要求。     

基于WSN的水产品冷链物流实时监测系统

为降低水产品物流损耗、提高水产品冷链物流信息化程度,以ZigBee协议为基础,围绕CC2530型无线传感片上系统,设计了基于无线传感网络(WSN)的水产品冷链物流实时监控系统。系统包括用于采集温度数据的监测节点、用于ZigBee网络组织与数据汇聚的协调器节点和用于实时监测、数据存储和网络控制的远程管理系统。冷链环境系统测试表明监测系统能够应用于水产品冷链物流仓储和运输的全过程,监测节点在变温箱温度-18℃时工作可靠。通信性能测试表明使用-3 dBm射频功率在30 m通信范围内丢包率小于8.4%,节点通信能耗低。     

基于ZigBee的大棚温湿度监控系统设计

基于现代化温室大棚种植需要,本设计实现了基于ZigBee的大棚温湿度监控。传感器节点采集的温湿度数值通过ZigBee协议汇聚到协调器,上位机通过串口接收来自协调器的数据并实时直观地显示出来。系统以单片机为核心结合温湿度传感器监测环境状况,根据作物需要设置报警值从而实现大棚的智能化监控。系统包括总体方案设计、硬件设计和软件设计调试。通过实验进行验证,结果表明本系统运行稳定,实时性和温湿度准确性达到实际应用要求。     

基于ZigBee技术的CO2监测节点设计与实现

对地域上分散的农业对象实现无线数据传输逐渐成为农业监控系统的研究热点。探讨Z-Stack协议栈下基于2.4GHz频带传输CO2浓度的农业环境节点设计,包括ZigBee协调器节点网络组建ZigBee路由节点和终端入网ZigBee数据传输CO2传感器输出标定以及曲线拟合等,该节点的传感器响应快速,适于安装到有线网络延伸不到的区域。     

基于ZigBee的温湿度测控系统设计

随着无线传感器网络的快速发展,本文设计了一种基于ZigBee的温湿度测控系统。测控系统由监测计算机、基于CC2430单片机的协调器节点和终端节点以及温、湿度传感器SHT10组成。该系统具有低功耗、高可靠性、易组网及稳定性好等优势,可广泛应用于工业环境温、湿度监测。     

基于无线传感器网络的丘陵果园灌溉控制系统

为解决目前丘陵地区果树灌溉技术中存在的过度灌溉、浪费水资源等问题,以实现丘陵果园节水灌溉,结合无线传感器网络技术,设计开发了一种基于无线传感器网络的丘陵果园灌溉控制系统.系统以ATmega128L单片机为控制核心,由上位机、汇聚节点、无线传感器节点、土壤水分传感器和电磁阀等组成,其中土壤水分传感器和电磁阀连接到无线传感器节点上,汇聚节点与传感器节点之间数据采用无线方式进行传输,汇聚节点通过RS-232串口线与上位机相连.系统能实时监测葡萄土壤含水率的变化,根据土壤含水率来判断葡萄是否缺水,并发出灌溉指令实施对葡萄精确灌溉,系统实现了葡萄园灌溉的自动化控制.通过试验,选定25 cm深度的土壤含水率为灌溉启动监测量,启动灌溉的监测阈值设定为26.8%;选定50 cm深度的土壤含水率为灌溉停止监测量,系统停止灌溉的监测阈值为45.5%.试验表明：系统可以达到精确灌溉要求,结合葡萄的生存阈值可以实现节水灌溉.     

基于无线传感器的棉田土壤墒情监控系统设计

针对新疆棉田灌溉过程中存在水资源浪费、劳动强度大和灌溉不科学等问题,设计了一种基于无线传感器的棉田墒情监控系统,由传感节点、协调器和上位机组成。利用SHT20无线温湿度传感器模块、STC51单片机、ZigBee模块、网关和GPRS模块组成无线传感网络,实现土壤温湿度信息的实时采集、处理和传输功能;利用NI LabVIEW软件编写监控界面,以波形图的形式实时显示土壤墒情;并根据土壤墒情信息自动控制阀门的开关。通过与烘干法试验对比,结果表明:系统布置灵活、结构简单,可以实现精准灌溉、节约用水的目的,适用于新疆大田种植,具有一定的推广意义。     

基于ZigBee通信网络的农机作业监测系统设计

首先，介绍了ZigBee通信网络技术，并设计了系统总体设计方案；然后，分别从转速测量模块、振动信号采集模块和割台高度检测设计了系统硬件部分；最后，针对设备节点和协调器两部分设计了ZigBee无线网络传输软件，实现了农机作业监测系统。测试结果表明：系统能够正确采集农机作业参数并通过无线网络发送到云平台，证明系统的可靠性和可行性。     

基于ZigBee和Arduino的温室参数采集节点设计

为提高温室大棚生产过程的自动化、信息化水平,开发基于ZigBee通讯技术的温室大棚环境参数采集节点。传统ZigBee节点多直接基于cc2530开发,协议栈不易掌握,开发难度大。为降低开发难度,缩短开发周期,系统选择基于开源硬件arduino和Zig Bee无线串口进行开发。选用SHT10、BH175FVI和MH-Z18 NDIR传感器分别监测温室环境的温湿度、光强度、CO2浓度,应用Arduino Mega2560对传感器监测的环境参数进行实时采集、处理;采用ZigBee无线透传模块TB0106构建Zig Bee通讯网络,各采集节点间采用ZigBee星型组网方式。介绍了软件总体设计流程图,软件采用模块化设计,方便进一步扩展功能。模拟测试实验表明,该系统具有良好的稳定性和较高的通信效率,可以满足温室大棚环境监测对无线通信网络的传输和组网要求,具有较高的推广价值和应用前景。     

基于STM32和OneNet云平台的奶牛计步器系统设计

奶牛活动量的及时准确监测对奶牛发情检测具有重要意义,为了实现奶牛活动量的无线远距离实时监测,设计一种基于STM32和OneNet云平台的奶牛计步器系统。系统采用STM32单片机作为主控制器,基于ADXL345加速度传感器来实时检测奶牛运动状况,同时利用ESP8266 WIFI实现活动量数据到OneNet云平台的传输。并通过LabVIEW开发奶牛计步器上位机监控系统,实现奶牛活动量的实时监视功能。测试结果表明：系统安装方便,实时性好,对奶牛活动计步的准确率可达97%以上,能够实现奶牛活动量的无线远程监测,及时有效地对发情状态的奶牛进行干预,对奶牛养殖的信息化和智能化具有一定的应用价值。     

基于ZigBee的播种行表层土壤坚实度采集系统 *

针对目前播种行表层土壤坚实度的获取需人工二次进地测量、实时性差等问题,设计了基于Zig Bee技术的播种行表层土壤坚实度采集系统。该系统利用传感器测量镇压轮轮辐伸缩量,建立了镇压轮轮辐伸缩量与土壤坚实度之间的数学模型;选用CC2530主控芯片实现模块控制、数据无线传输的功能。子节点主控芯片CC2530与传感器相连,将传感器的测量数据发送给主节点;主节点接收子节点和车速传感器数据;根据数学模型实现土壤坚实度的测量。为评估系统性能,进行田间试验,结果表明:通过对比系统得到的土壤坚实度与人工测量坚实度,发现二者之间的相对误差平均值为6.3%,相对误差最大值为13.3%。该系统能够实现播种行表层土壤坚实度信息的实时采集和无线传输,可为镇压力的实时调整提供技术支撑。     

基于无线传感器网络的中央监控系统的设计

设计了一种无线传感器网络中央监测系统。以承载ZigBee技术的CC2430芯片为无线节点的检测与信息处理核心,结合温度、湿度传感器模块,构成无线传感器网络终端检测节点,对现场环境实时检测,并通过路由节点将数据上传;路由节点模块设计,采用无线或RS—485标准的方式与中心节点进行信息通讯,现场循环检测数据能实时传送给中央监控计算机,实现深入现场内部的多点检测和实时监测。在草莓大棚的应用表明,系统可以满足大棚信息采集需求。