基于ZigBee的无线传感器网络在水产养殖中的应用

介绍了一种新兴的短距离、低速率无线网络技术ZigBee,并对其网络体系和拓扑结构进行了分析,重点对基于ZigBee技术的无线传感器网络及其在水产养殖中的应用进行了探讨,提出了养殖水质在线监测系统应用ZigBee无线传感器网络的实现方案。     

基于定向天线的稻田环境监测WSN 网关设计与组网试验研究

为了实现稻田环境信息的实时监测,设计了一种基于定向天线无线传感器网络的稻田环境信息监测系 统,并对其网关进行设计。网关节点设计以MSP430F149 为核心,外围以nRF905 射频芯片和节点通信,节点采用土 壤水分传感器TDR-3 和空气温湿度传感器DHT22 对稻田环境信息进行实时采集与处理,选用MC55 作为GPRS 通 信模块,实现了稻田环境信息的远程传输与监控等功能。在该硬件平台编写硬件驱动程序和通信协议、异常短信报 警程序和时间同步协议。测试了网关节点的通信距离、功耗、存储速率,对网关的实用性进行实地试验,网关节点通 信距离可达331.18 m,1 h工作周期下可持续工作32 d,数据存储速率达849.7 kbps,组网试验结果表明,内网平均丢 包率为0.686%,外网平均丢包率为0.712%,传感器节点采集数据稳定,能够满足稻田环境信息监测的需求。     

基于无线传感器网络的奶牛养殖管理定位系统

奶牛养殖管理定位系统在无线传感器网络的监测范围内布置非常多的传感器节点来收集周围的环境信息,并将收集到的信息处理后发送出去。该研究在分析RSSI测距误差影响因素和RSSI测距均值校正的基础上,提出了基于RSSI均值校正的三边测量定位优化算法,并进行了Matlab仿真试验。最后将此改进算法应用于奶牛健康监测和定位系统的设计,结果完全满足奶牛健康状况监测和定位要求。     

基于WSN的水产养殖监测信息发布系统的设计

无线传感器网络适用于水产养殖环境监测,而监测数据的信息显示和发布是整个系统的重要组成部分。结合水产养殖监测的特点,设计了一种基于WSN的水产养殖监测信息发布系统,其中无线传感器网络部分采用MSP430芯片为控制核心,将各节点的数据采集到汇聚节点;信息显示部分采用LED显示屏,工作人员可直接观察到监测数据。试验结果表明,该系统具有传输速率快、功耗低、可视性好、稳定可靠等优点,对水产养殖的实时监测具有一定的参考价值。     

基于ZigBee技术的水产养殖环境监测系统

[目的]实时监测水产养殖中的水环境,提高水产品产量。[方法]采用无线传感器网络的ZigBee技术设计可以实时采集、显示和处理水产养殖中水体的温度、溶解氧含量和pH等水环境因素,适合养殖环境中水水质的监测系统。[结果]监测系统传输稳定,传输的数据正确率达98%以上,达到预期要求。[结论]基于ZigBee技术的水产养殖环境监测系统可以实现数字化养殖,提高水产品产量。     

基于IEEE802.15.4标准的无线传感器网络组网设计

IEEE 802.15.4标准是针对低速无线个人区域网络(low-rate wireless personal area network,LRWPAN)的无线通信标准。该标准把低能量消耗、低速率传输、低成本作为重点目标,旨在为个人或者家庭范围内不同设备之间的低速互连提供统一标准。由于IEEE802.15.4标准定义的LR-WPAN和无线传感器网络存在很多相似之处,所以把它作为无线传感器的通信平台。在分析LR-WPAN的基础上,实现无线传感器网络的组网设计。     

集约化家禽养殖无线传感器网络监测系统

针对集约化家禽养殖过程中禽舍环境监测效率低、灵活性差等问题,本研究构建了基于无线传感器网络技术的远程禽舍环境监测系统.设计并研制了以监测禽舍环境温湿度、氨气浓度为目的的传感器节点和路由节点,以数据远程传输为目的的GPRS网络网关节点;节点软件使用C语言编程,根据实际需求编写了无线路由协议及应用程序.该系统实现了禽舍环境信息远程在线监测,解决了集约化家禽养殖过程中环境信息信息化、网络化所存在的问题,为保障集约化家禽养殖的生产安全提供了一种新的手段.     

基于无线传感器网络的农田监测系统的网关设计

设计了一种基于无线传感器网络的农田监测系统的网关,通过在以PXA270为内核的嵌入式硬件平台上采用Linux操作系统作为应用程序的运行环境,实现了农田信息的采集、传输和处理功能.并且通过在嵌入式网关之间搭建Ad Hoc网络,实现了农田监测信息在网关之间的多跳传输功能,从而为农田的远程监控提供了一种可靠的解决方案.     

用于茶园监测的无线传感器网络3G网关设计

无线传感器网络十分适用于茶园环境的监测,而无线传感器网络中网关负责传输数据的出口,是监测系统的重要组成部分。结合茶园监测的特点,设计了一种与WCDMA网络相结合的无线传感器网络网关,采用LPC2148 ARM7芯片为控制核心,编写专用的通信协议及路由算法,以尽可能地降低能耗和延长网关生命周期。试验结果表明:网关具有传输速率快、功耗低、丢包率低、稳定可靠等优点,对茶园环境的实时监测具有一定的参考价值。     

基于无线传感器网络的农田信息管理系统的研究

为满足农产品优质高产的需求,提出了基于无线传感器网络的农田信息管理系统,着重分析了该系统的基本功能,建立应用系统体系结构和网络系统体系结构,实现系统的能量控制和安全性设计。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,降低农业生产成本,并可以最大程度地实现农业生产的自动化操作,为实现农产品的优质高产提供了一种有效的方法和手段,具有重要的现实意义。     

基于CC2530的无线传感器网络网关节点的设计

【目的】针对现有农业环境监测网关设备开发成本高、系统功耗大、操作复杂等不足,设计开发一种用于农业环境监测的无线传感器网络网关节点。【方法】网关节点以低功耗芯片CC2530为核心处理单元,通过外围状态指示电路、电源管理模块等,完成ZigBee网络组网和监测节点数据收集及处理功能;同时通过串口方式连接SIM900A模块,采用GPRS方式将监测数据上传至中心服务器。最后在农田进行了监测数据误包率与信号接收强度测试,并通过实地部署试验验证了系统的稳定性及可靠性。【结果】所设计的网关节点能实现4种农业环境数据的采集,节点间距小于120m时数据传输误包率低于1%,监测数据在30d农田试验期内连续变化,可长时间上传至服务器,且稳定性、可靠性良好。【结论】所设计开发的基于CC2530的网关节点具有丢包率低、运行稳定可靠的特点,能够满足多种农田环境因子的监测需求,具有良好的应用前景。     

我国耕地保护补偿评估与“纵横模式”构建

现行耕地保护政策是一种“委托-代理”式的体制,其核心是指标管理加上监督惩罚,忽视了调动地方政府 保护保耕地的积极性,导致中央和地方在耕地保护上的激励不相容。从土地财政、廉价土地出让和违法超额占地等3 个方面评估了我国耕地保护的数量;从粮食盈余、财政支农、可持续发展3个方面估算了耕地保护的质量。通过对各省 耕地数量保护和耕地质量保护的测算,划分出耕地保护赤字区、平衡区和盈余区。根据分析的结论,补充并完善了耕地 保护补偿的“纵横模式”,促进耕地保护外部性内部化,公平分担耕地保护的成本,具有理论和实践的可行性。     

无线传感器网络LEACH路由协议的改进

从簇的形成以及簇首的选取2个方面对LEACH协议进行了改进,使簇首尽可能的按照节点的稠密程度进行分布,并能将剩余能量较高的节点优选为簇首。仿真实验表明:改进后的LEACH协议能够延长节点存活时间,减小网络能耗。     

基于无线传感器网络的农村供水厂水质监测节点的设计

为解决目前农村供水厂监测所存在的无线通信障碍、污染预警滞后和成本高等问题,设计了一款无线传感器网络节点,用于组网实现农村供水厂水质的监测。节点以STM32F103ZET6为核心,WLK01L39射频芯片及其外围电路作为无线通信模块,传感器模块由美国ASI公司的水质溶解氧、p H、温度复合传感器以及Global Water公司的WQ730浊度传感器组成。为节点编写了通信协议、时间同步算法和应用程序。在软件设计上,节点采用睡眠、苏醒工作机制来降低功耗。对节点的功耗和通信距离进行了分析和测试,组网试验结果表明,节点运行稳定可靠,组网系统在空旷地带有效通信距离达到500 m,节点平均工作电流低于50 m A,休眠电流低于25μA。     

基于ZigBee无线传感器网络的森林环境监测系统

设计了一种基于ZigBee无线传感器网络的森林环境监测系统;描述了该系统的构成原理与整体结构,以及基于CC2430芯片的传感器节点和网关的硬件设计和系统软件工作流程.采用的星—簇首—路由的拓扑结构,具有低成本、易于部署、使用寿命长等优点.     

FCA在无线传感器网络中的应用

FCA(Form al ConceptAnalysis)是一种数据分析、知识发现、信息管理的方法。无线传感器网络是一种全新的技术。本文在系统介绍无线传感器网络的特点、形式概念分析和概念格的基础上,提出了用最低的能量消耗来监控最多的区域以延长无线传感器网络寿命的主要措施。     

无线传感器网络技术在精细农业中的应用进展

综述无线传感器网络技术在节点构成、网络拓扑、通信协议等方面的特点,重点介绍无线传感器网络技术在精细农业中的典型应用,认为无线传感器网络技术应用于精细农业,需解决信号传输与衰减方式建模、多通信网融合及降低传感器成本等关键问题.提出将无线传感器网络技术与农艺技术、农业机械化及自动化技术等相结合,有助于优化农业决策支持系统,...     

地下LoRa无线传感器网络的传输测试系统研究

【目的】以智能手机为核心,研制成本低、使用简单的面向LoRa地下无线数据传输的测试系统。【方法】该测试系统由安装了测试用的App智能手机和与之匹配的地下测试节点组成。利用该系统进行场景测试,测定影响土壤中LoRa无线数据传输效果的因素并讨论对应的数据传输方法。【结果】测试结果表明,该系统运行可靠、使用方便灵活,LoRa低功耗广域网技术亦可以较为可靠地满足土壤介质中的无线传感器网络数据传输需求。【结论】本系统可为未来地下LoRa无线传感器网络的工程应用提供相应的测试手段。     

用于观光农业的混合型无线传感器网络节点设计

【目的】设计用于观光农业中游客服务与田间种植管理通用的混合型无线传感器网络节点。【方法】设计该节点的硬件结构及基于Android系统的移动智能设备APP;利用ZigBee与上位机通信来实现种植环境监测和设备控制。【结果】支持用户使用基于近场通信和蓝牙技术的节点田间快速接入功能,通过移动设备为游客和种植管理者提供园内位置定位、种植信息查看、环境参数监测等服务。【结论】该混合型无线传感器网络节点使用灵活、方便、快捷、功能扩展性好,可为观光农业提供较为灵活的多业务工程化支持。     

无线传感器网络在农业中的应用研究现状与展望

无线传感器网络结合了传感器、微处理器和无线通信接口,是一门日益引起人们研究兴趣的技术.作者结合农业的实际特点,综述了无线传感器网络在农业中的研究现状及涉及的关键技术,最后分析了无限传感器网络在农业中的应用前景,为无线传感器网络在农业中的深入应用拓宽思路.