基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)和LabVIEW的冬棗生長(zhǎng)環(huán)境信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研制.pdf

1、冬棗是濱州市的特色優(yōu)勢(shì)果品,對(duì)其生長(zhǎng)的環(huán)境信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)是極其必要的。一直以來(lái),冬棗生長(zhǎng)環(huán)境信息的監(jiān)測(cè)大都通過(guò)人工定時(shí)去采集,這種方式不但給果農(nóng)帶來(lái)沉重的勞動(dòng)負(fù)擔(dān),而且缺乏環(huán)境信息的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性。針對(duì)目前這一狀況,論文通過(guò)利用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)環(huán)境信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的環(huán)境信息采集部分、利用虛擬儀器技術(shù)對(duì)環(huán)境信息處理部分進(jìn)行研究設(shè)計(jì)。通過(guò)這一研究設(shè)計(jì),使冬棗生長(zhǎng)環(huán)境信息監(jiān)測(cè)更加的自動(dòng)化,從而減輕果農(nóng)們?cè)谶@一項(xiàng)勞動(dòng)上的負(fù)擔(dān)。
　　環(huán)

2、境信息采集部分在分析了冬棗生長(zhǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè)的實(shí)際應(yīng)用環(huán)境和監(jiān)測(cè)指標(biāo)的基礎(chǔ)上,針對(duì)軟硬件研制和開發(fā)成本的綜合考慮上,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)部分采用Zigbee技術(shù)。通過(guò)對(duì)各種的ZigBee模塊模型比較,本文采用TI公司的CC2530為核心的模塊設(shè)計(jì),它的 Z-Stack協(xié)議棧也被應(yīng)用于環(huán)境信息采集部分的設(shè)計(jì)當(dāng)中。對(duì)環(huán)境信息采集部分的協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)、路由節(jié)點(diǎn)和傳感器節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)思想、工作流程以及串口通信協(xié)議進(jìn)行了研究設(shè)計(jì)。為了降低環(huán)境信息采集的外界

3、干擾和應(yīng)用的方便,各個(gè)節(jié)點(diǎn)傳感器大都采用數(shù)字傳感器。傳感器節(jié)點(diǎn)將采集到的環(huán)境信息以多跳的方式上傳至協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn),協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)再把環(huán)境信息通過(guò)串口傳輸給環(huán)境信息處理部分進(jìn)行顯示儲(chǔ)存等。
　　環(huán)境信息處理部分在比較了硬件儀器和虛擬儀器的優(yōu)缺點(diǎn)后,從功能擴(kuò)展和經(jīng)濟(jì)方面等綜合考慮采用虛擬儀器(即人機(jī)交互界面)。通過(guò)比較各種編程軟件,論文采用 Nl公司的 LabVIEW軟件進(jìn)行環(huán)境信息處理部分(即上位機(jī)程序)設(shè)計(jì)。開發(fā)周期短、多線程并行運(yùn)行和模

4、塊化是LabVIEW的優(yōu)勢(shì)所在。從程序的運(yùn)行效率方面考慮,這里又對(duì)程序結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究改進(jìn),從而得出符合本系統(tǒng)的程序結(jié)構(gòu)。開發(fā)出的環(huán)境信息監(jiān)測(cè)軟件具有從協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)顯示、記錄存儲(chǔ)、GPS定位等功能,用戶可以方便地對(duì)冬棗的生長(zhǎng)狀況進(jìn)行管理。虛擬儀器強(qiáng)調(diào)“軟件就是儀器”,所以其在維護(hù)和升級(jí)方面具有硬件儀器所無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。
　　通過(guò)試驗(yàn)證明各方面的性能指標(biāo)滿足了一開始的需求。環(huán)境信息采集部分簡(jiǎn)單可靠、組網(wǎng)靈活,但在傳輸距