ZigBee技术在无线温室数据采集系统中的应用研究

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Be定义 了两种器件 : e 全功 能器件 (F 和 简化功 能器 F D) 件( F ) RD 。对全功能器件 , 要求它支持所有 的 4 9个基本
参数。而对简化功能器件 , 在最小配置时只要求它支持 3 8个基 本参 数。一 般 Zg e i e网络最 多包 括有 2 5个 B 5
Z B 网路节点, ie g 其中一个是主控 ( s r 设备 , Mat ) e 其余 则是从属 (l e 设备。若是通过 网络协调器 ( ew r S v) a N t ok C od ao )整个网络最多可 以支持超过 65 6个 Zg o ri tr , n 53 i -
精简功能设 备 ( F ) RD只能传 送信息 给 FD或 RD ,F F
网, 每一个 Z Be网络数传模块类似移动网络的一个基 ie g 站, 在整个网络范围内, 它们之间可 以进行相互通信 : 每 个网络节点间 的距离 可以从标准 的 7 5米, 到扩展 后的 几百米 , 甚至几公里 : 另外整个 Z B e网络还 可 以与现 ie g 有的其它的各种 网络 实现有效地连接 。每个 Zg e i e基 B
模式 , 使用更多的自动化、 网络化、 智能化和远程控 制的
络, 让其它的 F F D或是精简功能装置 (F 连 结 , D具 RD) F F
备控 制器的功能 , 可提供信息双向传输。
装置来进行精细耕种。传感器可能收集包 括土壤 湿度 、
氮浓度、 H值、 p 降水量 、 温度 、 空气 湿度和气 压等信 息 ,
感器传到另一个传感 器, 因此 它们 的通信 效率非常高。
最多可 以有 6 56个无线数传模块组成 的无线数传 网 53 络平台, 十分类似 现有 的移动通信 的 C MA网或 G M D S
号传输线和 动力线 , 导致温室建造 、 安装、 维护复 杂, 工 作量大 , 可靠性低 : 设施扩建更新困难 ; 设施环境信息检
2 Z B e技术简介 ie g
Zg e i e是一种新兴 的短 距离、 速率、 B 低 低功耗无线

基金 项 目 : 宁波 自然 基金 项 目源自07 60 4 2 0A 10 5
8 应用技术 A pi ehi e 2 pldTcn u e q
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关键 词 :Zg e 无 线传 感 器 网络 无线 网关 S C 5O i e B 3 4 lB
1 前言
目前温室大都以有线接入为主 , 传统 的传感器数据
采集系统采 用导线连接 , 在传感 器至信号处理器之 间需 要大量 电缆。存在着明显不足 , 如温室 内布有大量 的信
网络技术 , 以接力的方式通过无线 电波将数据从 一个传
祝晓东 肖四友 ( 浙江万里学院智能控制研 究所 宁波 35 1 11 ) 0
摘 要 :根据 Z Be技术的具功率小、 ie g 成本低等优 点, 能够很好解决传统温 室有线数据采集 系统存 在的成本较 高、
监控点扩充性差, 移动性较差等问题 。提 出了一种利用 Z Be技 术组建无线温 室数据采 集系统的方案. ie g 重
足这些要求 。
本身可以参与监控 , 例如传感器连接直接 进行数据采集
和监控 , 它还可 以 自动 中转别 的网络 节点传 过来 的数 据; 每个 Zg e i e网络节点 (F B FD和 RD) F 可以支持 3 个的 1
传感器和 受控设 备 , 采集和传输 数字量 和模拟量 。Zg i -
点介 绍 了基 于 S C 5 B芯 片 的 无 线 网关 的 设 计 , 3 41 0 以及 无 线 传 感 器 节 点控 制 模 块 M P 3 和 C 2 2 S 40 C 4 0的 开
发。构架一个较大范围的无线传感器网络 , 于监 测温 室的各项指标 , 用 收集必要 的信 息, 传送到控 制 中心, 进行数据分析 , 能够满足对温室的情况进行 实时监控的要求。
要满足体积小 、 精度高 、 生命 周期长等要求。 由于 温室 环境对于外来设备的敏感性 , 需要尽量地减少传感器节 点的体积。为了获得周围确切参数 , 节点需要装备高精 度 的传感器 : 了延 长传感器网络部署的有效时 间、 为 增 强传感器网络的实用性, 需要传感器节点具有尽可能长 的生命周期。Z Be是一种体积小 、 功耗无线 网络技 ie g 低 术, 建立在这种技术上的无线 传感器 网络能够很好 的满
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B e网路节点。 e 采用了 由成 千 上 万个传 感 器构成 的 Z B e网络 ie g 后, 农业将可以逐渐地转向以信息和软件为 中心 的生产
送 网络信标 、 建立一个网络 、 管理 网络节点、 存储网络 节 点信息 、 寻找一对节点间的路 由消息、 不断地接收信息。 全功 能设 备 (F , 以担任 网络协 调 者 , F D)可 形成 网
站费用不到 1 0元人 民币; 0 0 每个 Z Be网络节点不仅 ie g
测灵活性差 , 信息检测在空 间位置上无法随时调整 , 不
能适应高矮、 大小不 同作物对生长 空间和 环境的要求。
为此 , 在温室 中应 用无线数 据采集 系统 , 将有助 于解决 原有有线系统 的局限性 。用于温室 中的传感器节 点
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Zg e iB e技术在无线温室数据采集系统 中的应用研究①
S u y t e Z g e e h o og p ia i n i i ls t t d h i b e T c n l y a pl to n W r e s Da a c e Ad u sto y t m n Gr e h s q i i n s se i e n ou e i