基于WSN的低功耗湿地土壤监测系统设计

针对扎龙自然保护区的土壤环境监测需求,采用CC2530PA模块设计终端节点,基于Z-Stack协议栈搭建自组织传感网络,传感器选取土壤湿度传感器、温度传感器以及雨滴传感器,组建低功耗湿地土壤监测系统。系统结合低功耗路由协议和实际环境监测需求提出采集发送端低功耗节点设计的改进算法,有效地减少节点的功耗、传输延迟和丢包率,从而延长整个网络生存时间。     

基于ZigBee的温室监测系统设计

针对国内现有温室建设情况,设计一种新型的基于ZigBee无线传感器网络的温室监测系统。该系统在TI公司CC2530芯片和免费ZigBee协议基础上,通过对系统的软硬件设计,实现了温室内温度、湿度以及农作物叶片温湿度的实时监测,为农作物疾病预防提供有效保障。测试结果表明,系统运行可靠、采集灵敏,满足系统设计和实际需求。     

基于ZigBee的鸡舍环境无线监测系统设计与实现

为了对规模化和集约化养殖场鸡舍内部环境进行监测,针对传统的有线监测系统存在的诸多缺陷,设计了一种基于Zig Bee的鸡舍环境无线监测系统。以CC2530无线网络芯片为核心,在其外围接口集成了温度、湿度、光照、NH3、H2S和CO2六种传感器节点,搭建了无线网络,并进行数据测量与传输,通过编译底层程序和开发上位机软件,所测数据直观的呈现在用户面前。实践表明,系统运行稳定、测量数据精确、布点灵活、能耗低、成本低,适合对鸡舍环境进行精准监测。     

基于无线传感器网络的水产养殖水环境监测系统设计与试验

为满足水产养殖水环境实时监测的需求,研究设计了基于无线传感器网络的水环境监测系统,传感器采用Modbus RS485协议,使系统具有很强扩展性;软件设计采用休眠和数据融合技术,降低了系统功耗.在太平池水库选取两个区域内针对无线传感器网络监测的水环境的pH值和DO值与常规方法监测的参数进行对比,pH值的相对误差分别为2.03％和1.84％;DO值相对误差为0.6294％和0.63％,测量精度可以满足湿地水环境的应用要求;系统运行期间数据正确传输率为98.89％.     

基于WSN的大区域农田土壤远程监测系统设计

为满足现代农业对大区域农田土壤的监测需要,设计了一套基于Zig Bee和WCDMA技术的远程监测系统。该系统利用CC2530核心芯片组建农田内节点间Zig Bee网络,使用DTU通过WCDMA的3G上网方式进行远程数据传输,采用太阳能供电。该设计利用Lab VIEW开发上位机软件并进行Web发布,可对大区域农田土壤温度、湿度、p H值和电导率远程实时监测和多终端可视化显示。实验结果表明:该系统在划定的40 000m2试验田内,运行稳定,界面友好,使用方便,满足现代农业监测要求。     

基于无线网络的远程墒情监测系统设计与实现

为构建信息化的墒情监测网络,设计了一种基于串口无线模块、GPRS和短信3种通信模式的远程墒情监测系统,该系统采用图形化的方式实现对多种数据传输方式的墒情自动监测站的数据监测。为了满足多种墒情监测环境下系统的可靠性,采用Modbus RTU方式实时读取监测数据,采用短信方式和网络通信方式定时读取监测数据。通过对土壤墒情和...     

基于WSN的茶园土壤信息监测系统设计

为获得实地、大范围和实时监测的茶园土壤信息,设计和开发了WSN(Wireless Sensor Network)的茶园土壤信息监测系统,包括数据采集节点的设计和数据管理中心软件的开发。该系统采用大量数据采集节点组成簇状结构网络,每个簇网络中的采集节点采集到的数据通过簇头到达Sink节点,由Sink节点通过串口通信将数据发送到数据管理中心,为农业科技部门决策提供科学依据。试验结果表明,系统能够实现稳定的数据传输,适合对茶园土壤信息的实时监测。     

基于WSN和模糊策略的粮情监控系统设计

针对粮仓中温湿度等被控对象的大滞后及大惯性特点,设计一种基于无线传感器网络的粮情监控系统,采用星型拓扑结构组网,通过在监测区域部署传感器网络节点,将监测数据汇集到中央监控系统,实现统一的数据管理和网络路由监测功能。该系统能够实时监测粮仓中温湿度变化及进行模糊控制,使其获得最佳预期值,实现粮情的自动化控制。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,该系统使用灵活,适用于不便直接连线粮情监控场合应用。     

基于ZigBeeCC2430的土壤含水率监测系统设计

针对农田土壤环境参数大滞后及大惯性的特点,基于低功耗ZigBee CC2430无线通信技术,设计了土壤含水率监测系统。通过运用无线传感器智能信息处理技术及数据通信技术,使得监测系统的自动化与监测水平得到提升。该系统采用星型拓扑结构组网,通过在监测区域部署网络节点,将监测数据汇集到监测中心,实现统一的数据管理和Zigbee网络的路由监测功能。给出了系统硬件和软件实现方法,包括无线传感器节点设计、数据采集、传输及通信等模块的实现原理。遵循模块化设计思想,传感器和功能模块可组合配置,通用性强。对于农田土壤含水率的监测实验结果表明,该系统性能稳定,能够实现数据采集、传输及显示,可广泛应用于各领域的环境参数自动监测。     

基于低功耗的发射功率自适应水稻田WSN监测系统

针对农田环境信息监测存在能量有限、节点通信距离各异等特点,设计了一种基于接收信号强度和丢包率的发射功率自适应水稻田监测系统,并搭建了一个长期、稳定且可靠的低功耗无线传感网络。硬件方面,为扩大网络的覆盖范围和提高系统的稳定性,采用频率异构的方式对节点分簇,为不同类型的节点配置不同类型的天线。软件方面,为提高CPU利用率,各类节点程序设计采用基于小型嵌入式实时操作系统FreeRTOS;为降低功耗,采取定时休眠唤醒、传感器掉电控制的工作模式和基于感知数据差的低功耗自适应机制。试验结果表明,在150 m通信距离内,系统可以根据当前的通信质量,将节点的发射功率自适应地调整到实现当前通信可靠性所要求(丢包率小于1.3%)的最小发射功率上;对比10 d Bm固定发射功率,当发射功率自适应算法调整为8、6、3 d Bm时,节点续航能力分别提升了11.9%、21.4%和33.3%。通讯性能对比表明,本设计节点的通讯性能明显优于其他3种基于不同发射功率自适应算法的节点,从而验证了本系统的可靠性与实用性。     

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技术的电能质量监测系统设计

针对现有电网电能质量监测仪存在的问题,设计一种基于ZigBee无线通信技术的电能质量监测系统。介绍监测节点与路由节点的设计方案,探讨监控中心系统的软、硬件架构和基于ZigBee技术的WSN组网方案与算法。试运行结果表明,该系统能够对电网中各监测点进行远程电能质量监测,为电网的优化运行提供依据。     

基于ZigBee与GPRS的无线水文监测系统设计

针对水文监测系统的要求以及水文监控网络化的需求,分析了国内水文监测系统的发展状况,提出将无线传感器网络应用于水文水利监测系统中.介绍了基于ZigBee与GPRS无线传感器网络的水文监测系统的结构组成和适用于水文监测的ZigBee无线传感器网络拓扑结构.在硬件设计中,分别采用单片机和ARM微处理器与CC2500配合设计网络节点;在软件设计中,移植TinyOS操作系统和ZigBee协议栈,搭建软件开发平台.系统测试结果表明：ZigBee网络通信距离满足大部分水文监测需求,具有较高的可靠性及可扩展性,能方便的实现水文监测的网络化,其与GPRS技术优势相结合,是实现无线水文监测的一个非常理想的解决方案.     

马铃薯贮藏环境监测系统设计

为了解决马铃薯贮藏环境中人工测量和控制操作的不方便,力求做到操作简单,解放劳动力,设计了一套解决马铃薯贮藏环境的监控系统。该系统主要采用了ZigBee技术和MCGS组态软件,用ZigBee技术作为无线传输的基础,通过单片机把无线网络上传的温湿度和CO2含量数据发送给触摸屏显示,单片机通过对CO2含量数据值的判断来控制通风装置,最后用MCGS组态软件设计了系统操作主界面。采用干冰模拟CO2升高的方法进行验证,表明该系统可以准确上传数据,并且可控制CO2含量在要求范围内,有利于马铃薯的保鲜。     

基于WSN的动物监测平台的应用研究

传感器网络是计算机科学技术的一个新的研究领域,具有十分广阔的应用前景,引起了学术界和农工业界的高度重视。为此,针对目前饲养场对动物的行为特征和健康状况无法实时获取的情况,提出在畜牧业中利用无线传感网络传送动物的信息,解决了饲养动物生理特征信息实时传输的问题。同时,根据饲养场的实际情况,结合无线传感网络的特点,设计了一个切实可行的无线传感器网络动物检测系统,系统解决了网络部署、节点设计、节点定位、路由和可视化平台的设计等问题。     

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WSN的北美冬青鲜切枝冷链全过程监测系统

为了保证北美冬青鲜切枝冷链物流过程中的品质,提高冷链物流过程的可追溯性和透明度,以433MHz为发射频率,温湿度和气体环境为关键参数,设计了面向北美冬青鲜切枝冷链物流的无线实时监测系统。系统包括从传感器节点、主传感器节点和远程监测系统。从传感器节点集成了温湿度传感器、CO2传感器和乙烯传感器,主传感器节点用于建立和维护无线传感网络和汇集数据,远程监测系统用于远程实时监控。同时,对传感器节点的标定、准确性和功耗进行测试,并且将该系统应用于北美冬青冷链实地监测。结果表明,监测系统能够很好地应用于北美冬青存储和运输全过程,且能够稳定、准确地监测冷链环境温度、相对湿度、CO2和乙烯体积分数等关键参数的变化过程,有效反映了北美冬青鲜切枝的品质变化。     

基于无线传感网络的玉米地温湿度监测系统设计

针对目前我国大多农场玉米地温湿度监测系统普及率较低的实际,研究一套实用性高、成本低的玉米地温湿度监测系统。系统基于ZigBee无线传感网络,对玉米生长各阶段土壤温湿环境数据进行远程数据传输和网络实时监测,从而实现对相关数据的动态收集、分析和处理,实时掌握研究区生长最佳的土壤温湿条件及变化规律等信息。实验结果表明:系统在玉米生长过程中实时监测土壤温湿度数据效果良好。     

基于WSN的农业温室环境监控系统

设计了一种基于无线传感器网络的智能化温室环境监控系统,实现了对温室内多个采集节点的温度、湿度以及光照强度的远程监控,并且通过上位机的温室环境监控软件实现了数据的显示与处理。此外,为了更合理地调控温室环境,系统建立了各种环境预测模型,对未来一段时间内温室的环境数据值进行了预测,以避免异常的发生,极大地减小农作物的经济损失。该系统结构设计合理,有良好的可维护性和可扩展性,能够满足温室环境监控的应用需求。     

基于紫蜂技术无线传感网络的粮仓检测系统设计

设计了用芯片CC2430和数字温湿度传感器构成的粮库温湿度无线监控系统,该系统完成了对温湿度的数据采集与处理,实现了信息的无线传输,能够实时检测粮仓温湿度,最终实现了粮食储藏管理的自动化和科学化.