基于无线传感器网络的温室大棚环境监测系统设计

针对目前温室大棚环境监测系统存在布线困难、灵活性低和成本高等问题,构建了基于无线传感器网络(WSN)的温室大棚环境监测系统,并重点对传感节点和网关节点进行了设计。该系统的传感器节点负责对环境参数进行采集,并通过无线传感器网络将数据发送到网关节点,网关节点再向远程监测平台传输数据。节点硬件的微处理器模块采用MSP430F149单片机进行数据处理和控制;无线通信模块由nRF905射频芯片及其外围电路组成,负责对数据进行传输和接收;传感器模块采用AM2301传感器进行数据测量;电源模块以LT1129-3.3、LT1129-5和Max660组成的电路提供3.3和±5.0 V电源。节点的无线路由协议和时间同步算法均采用C语言开发,实现节点数据采集与处理、规则转发和远程传输等功能。远程监测软件采用NET.ASP、HTML和C#开发,为用户提供形象直观的Web模式远程数据管理平台。该系统在青海省西宁市温室大棚进行了组网测试,结果表明系统运行稳定可靠,网络平均丢包率为2.4%,有效解决了温室环境监测系统中存在的问题,满足温室大棚栽培环境监测的应用要求。     

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.     

基于无线传感网络的环境监测系统研究与实现

采用ZigBee无线通信模块组建ZigBee网络,终端节点的传感器采集温室中的温湿度数据,使用51单片机对数据进行处理,数据经过无线网络中的若干路由节点传输至协调器,协调器通过串口将数据传输给上位机。本文设计并实现基于传感网络的温室监测系统,提供一种稳定性高、成本小且实用的环境监测解决方案。     

基于WSN的温室环境信息远程监测系统

针对当前温室环境监测中存在的信号遮挡物多、监测范围大、管理不便等问题,设计一种基于无线传感器网络的温室环境信息远程监测系统。无线传感器网络采用433MHz射频进行信息传输,无线传感器节点和汇聚节点分别采用MSP430F149和LPC2478作为微控制器,实现温室环境信息的实时采集、信息汇聚和数据融合。系统采用星型网络拓扑结构,通过定时休眠、传感器掉电控制等方法来减少能量消耗,并通过基于CSMA/CA算法的无线传输协议,避免了节点间信息传输冲突,保证了传输成功率。无线传感器节点通信性能测试结果表明:使用10dBm射频功率时,距地表1.5m节点的有效通信距离为192m;在无太阳能充电且节点工作周期为30min18s的情况下,无线传感器节点生命周期理论值为98d。温室环境信息远程监测应用结果表明,该系统具有低功耗、高稳定性等优点,节点平均丢包率仅为1.1%。     

智能远程温室监控系统设计

设计了一种基于无线传感器网络的智能温室监控系统,该系统硬件由CC2530作为控制模块,实现数据无线传输,并带有现场显示和上位机远程监控功能。网络扩展方便,具有节点自组网功能,系统运行中能够动态监测网络信息,实现智能控制,达到绿色节能。基于Zig Bee协议设计用户应用程序,采用VB语言编写监控系统的上位机界面,使用户快捷方便地监测被控对象并调整控制参数。应用于温室控制,能够极大地提高自动化和信息化水平,改善温室监控系统的可靠性以及实时性。     

基于WIA-PA的农田环境监测系统设计

针对农田环境状况复杂、监测难度大等问题,设计了基于WIA-PA标准无线传感器网络。该系统利用无线传感器节点对农田环境参数进行采集,并将获得的数据通过WIA-PA网络发送至远程服务器。远程服务器对参数进行分析和存储,对于超出阈值的数据会及时告知管理者。管理者通过远程服务器发送控制命令到传感器节点调节相关参数,从而实现远程测量与控制。试验表明该系统运行效果良好,功耗小,具有很好的应用价值。     

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GPRS的远程温室监控系统设计

针对现有温湿度参数监控系统在远程数据传输时需要敷设专用通信线路导致开发成本高、系统后期维护困难等问题,提出了一种基于传感网和GSM通信技术的温室参数控制系统。该系统在温室终端使用nRF24L01无线传感器模块通信,而在远程数据传输时以GPRS数据传输技术为载体实现了低成本大容量的远程数据传输。此外,系统扩展了远程短消息查询、设置和报警机制更方便管理员对温室的监控,并在监控系统终端开发了友好的人机界面实现了管理员对温室的远程控制。结果表明,该系统结构设计合理、软硬件设计切实可行,有较好的灵活性、可维护性和可扩展性,能够满足温室监控的应用需要。     

北方后墙体日光温室环境远程监测系统设计与实现

针对北方后墙体日光温室智能化建设需要,提出了4层架构体系,并设计开发了温室环境远程监测系统。该方案有别于现有架构的设计思路,采用4层架构,包括底层传感网络层、数据传输汇聚层、综合服务层和顶层监控应用层。ZigBee无线数据采集终端和路由器节点构成底层传感网络层;由NI公司LabVIEW软件开发的监测软件和协调器构成数据传输汇聚层;服务器综合监控平台构成综合服务层;通过互联网进行远程访问的电脑客户端和手机移动客户端构成监控应用层。温室环境远程测控系统实现了对温室环境信息(空气温度、空气湿度、光照强度等)的数据采集和控制,并可通过电脑客户端和手机移动客户端实现生产基地的远程管理。测试结果表明,该系统运行稳定,适合于北方后墙体日光温室的信息化、智能化和集约化建设需要,具有示范推广应用价值。     

基于nRF905与SIM300的田间无线多节点远程监测系统设计

为了实现农作物生长环境监测,针对传统有线数据采集距离短和成本高的缺点,利用远近距离无线数据传输技术相结合的方法实现田间环境测量。系统首先基于nRF905芯片建立节点间短距离无线传输网络,基于此路由节点再通过SIM300建立GPRS/Internet网络实现数据信息远距离无线数据传输,从而实现田间环境信息的远程监测和记录,为农业种植、灌溉等生产提供有效信息。最后,系统在开阔地与有障碍物的室内进行试验,结果表明系统运行稳定能获得较好的测量结果,并在130 m与80 m内的数据传输丢包率不高于10%,满足测量环境对系统的设计要求。     

基于MC9S12XS128MAA的温室远程监控系统设计与实现

针对传统小型温室大棚规模化、智能化、远程化管理改造的需要,运用无线Wi-Fi、因特网VPN技术,并采用Freescale公司的MC9S12XS128MAA微控制器作为本地客户端核心芯片,构建了分散小型温室大棚远程异地监测和控制的硬件系统。此外,重点阐述了系统客户端的硬件、系统数据传输协议、系统上位机软件的设计与实现。该系统建构简单、操作方便,在实现了农业现代化和减少劳动力成本的同时提高了经济效益,为小型温室或大棚的异地远程监测与控制提供了支持。     

一种面向温室应用的嵌入式采集终端设计方案

针对我国温室生产中信息采集装备产业化相对落后,采集终端采用PC机不利于安装且成本较高的情况,利用运算速度较快的32位嵌入式处理器,移植实时性较强的嵌入式Linux操作系统,扩展USB接口、CAN总线接口和以太网接口,设计开发了一个基于现场总线网络和以太网,能够对温室信息进行实时采集,实现了多种数据融合、存储、传输的嵌入式采集终端。用户可以通过驱动程序和应用程序操作终端的CAN总线接口进行数据的采集和命令的发送,可将相关信息存储在USB海量信息存储设备中或通过以太网实现数据的远程传输。测试结果表明:终端对于错误的数据帧具有识别能力,应用协议软件运行稳定;节点对正确的远程帧和数据帧的控制命令均能正确响应;终端能实时显示温室状态的变化并保存数据,采集器和监控中心的数据通讯稳定性较高。系统实现了温室环境信息实时、远程监测的功能,同时,系统的设计降低了温室生产和管理成本。     

基于WSN的日光温室CO_2浓度监控系统

为合理增施CO2气肥以提高日光温室作物产量和品质,基于无线传感器网络设计开发了日光温室CO2浓度监控系统。该系统由监控节点、网关节点和远程管理软件组成。监控节点用于测量作物冠层和根部处的CO2浓度,并可控制CO2气肥增施装置的开关;网关节点用于实现远程管理软件与监控节点之间的通讯;远程管理软件具有友好的人机交互界面,能实现温室内CO2数据的实时显示、存储、分析和CO2气肥调控,还可对无线传感器网络进行参数配置。以开发的系统为基础,对日光温室番茄作物冠层和根部CO2浓度进行监测和调控试验。试验结果表明:设计开发的节点数据传输稳定,平均丢包率为0.13%,CO2控制平均超调量为64μmol/mol。系统工作稳定可靠,满足温室番茄作物CO2浓度监测与调控的技术要求。     

基于GPRS与ZigBee的果园环境监测系统

【目的】设计果园环境监测系统.【方法】该系统由远程ZigBee-GPRS网关与无线传感器网络(WSN)节点组合,果园参数在WSN、GPRS与Internet间进行采集与传输,实现远距离果园环境实时监测.节点采用CC2530作无线数据收发芯片,GPRS采用ComWay模块,由ZigBee进行组网采集环境信息,通过GPRS网络回传给上位机实现实时监测,再由决策支持系统进行分析发送指令控制节点电磁阀通断从而营造一个适合果树生长的环境.【结果和结论】试验表明:系统可完成传感网与移动通信网络之间的数据传送,实现不同类型感知网络之间的协议转换以及对传感器网络的部分管理控制功能.系统在果园中运行稳定并且丢包率低于10%,具有实践应用价值.     

温室CO2远程监测系统设计

针对远距离监测温室大棚C02含量变化的困难,设计并实现了基于Internet的温室CO2远程监控系统.硬件上,采用性价比很高的SEP4020处理器,并利用内置的以太网控制器构建小型服务器,与主机客户端进行数据传输.软件上,为了缩短开发周期增强实时性,采用开源Linux作为开发环境.远程客户端应用程序通过VC++语言在电脑上实现.经过验证,系统能够实现CO2的远程监控,系统精度和稳定性也满足实际应用要求.     

基于物联网的温室小气候环境监测系统设计

根据我国设施农业发展现状,基于物联网技术框架,设计并实现了一种无线通信温室监测系统。系统由温室环境信息采集子系统、无线远程传输子系统和显示子系统三部分构成。采用ZigBee技术完成了连栋温室信息的采集与汇聚;基于GPRS移动网络实现了信息的无线远程传输;利用VC6.0,开发了基于Windows平台的显示系统。实验结果表明数据传输可靠、稳定,满足现代温室信息采集、传输和显示的需求。     

远程农业监测信息系统设计与实现

正1远程农业监测信息系统结构与功能中心站应用软件和无线传感器网络是构成远程农业监测信息系统的两大部分,并通过不同功能推进着系统的设计与实现。传感器节点、传感器网络等站点通过GPRS网络系统将数据传输到Internet网络,传输到中心站点,中心站点则由网络服务器、数据库服务器、通讯服务器三大部分共同构成。1.1中心站软件其中中心站软件由C/S、B/S两种体系架构而成,主要功     

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。     

基于物联网的温室远程监测器设计

本研究设计了一种温室远程监测器。该监测器采用STM32F103ZET6微控制器,通过Wi-Fi模块,能够接收1~5个温室内感知节点的环境参数,并将该数据上传到云端服务器,实现远程监测多个温室环境参数;该监测器采用SD储存卡,实现历史数据的储存;使用NandFlash芯片,实现电源断电数据不丢失。为了验证监测器的性能,在温室内测试时间为48d。实验结果表明:该远程监测器能够稳定接收感知节点的数据,没有出现数据丢失情况,同时能将数据上传到云端服务器上,从而方便使用者实时远程监测温室内的环境参数,且节省大量的劳动力资源。     

基于太阳能的无线温室环境监测系统的设计

针对传统有线网络布线繁琐、维护困难等问题,设计了一种基于ZigBee无线网络的温室环境监测系统,该系统由无线传感器网络和监测平台两部分构成.网络内节点均采用太阳能电池供电的方式,能实时监测和记录温室参数信息,并将采集的信息经ZigBee网络传输到监测平台,实现数据显示和存储功能.测试结果表明,该系统组网速度快、节点灵活、显示清晰、运行稳定,能有效地对温室中的参数进行监测,具有较强的可靠性.