智能灌溉系統(tǒng)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì).pdf

1、二十一世紀(jì)水已成為一種稀缺資源,水資源問(wèn)題已不僅僅是簡(jiǎn)單的資源問(wèn)題,更是關(guān)系到國(guó)家經(jīng)濟(jì)、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展和長(zhǎng)治久安的重大戰(zhàn)略問(wèn)題。目前國(guó)內(nèi)用于農(nóng)業(yè)灌溉的水資源浪費(fèi)非常嚴(yán)重,因此,在農(nóng)業(yè)灌溉中引用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)技術(shù),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)農(nóng)作物生長(zhǎng)的土壤墑情和外部環(huán)境,通過(guò)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn),結(jié)合智能灌溉技術(shù)實(shí)現(xiàn)定時(shí)、定量的精準(zhǔn)灌溉,可以大幅度節(jié)省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中生產(chǎn)資料的消耗,提高水資源利用率,緩解水資源緊張問(wèn)題。
　　 本文通過(guò)分析國(guó)內(nèi)

2、外智能灌溉系統(tǒng)中無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用成果,并結(jié)合我國(guó)的基本國(guó)情,給出了智能灌溉系統(tǒng)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的總體設(shè)計(jì)。智能灌溉系統(tǒng)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)采用了由子節(jié)點(diǎn)、匯聚節(jié)點(diǎn)和主節(jié)點(diǎn)組成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。節(jié)點(diǎn)采用多種傳感器與無(wú)線通信技術(shù)相結(jié)合的方案,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、傳感器組網(wǎng)、數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)管理和監(jiān)控,為智能灌溉系統(tǒng)的精準(zhǔn)灌溉提供平臺(tái)。系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)之間的通信,采用分層路由通信協(xié)議中的PEGASIS協(xié)議與TDMA時(shí)分多址通信協(xié)議相結(jié)合的技術(shù)

3、,充分利用PEGASIS分層聚類協(xié)議中簇的概念,選擇最優(yōu)的節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸鏈路,減少通信開(kāi)銷與突發(fā)事件的發(fā)生。采用PEGASIS協(xié)議中分群路由的思想把整個(gè)網(wǎng)絡(luò)細(xì)化為很多子網(wǎng)路,節(jié)點(diǎn)使用功耗等級(jí)劃分的方式進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)和組網(wǎng),進(jìn)一步提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性,大大降低網(wǎng)絡(luò)通信帶來(lái)的能量消耗,延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的使用壽命。為了實(shí)現(xiàn)上述的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)通信協(xié)議設(shè)計(jì),本文使用Atmega48微控制器與RF芯片CC1101作為主要部件,搭建了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)通