無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在蔬菜大棚中的應(yīng)用

摘要：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)采用ZigBee技術(shù)，協(xié)議棧使用TI的Z-Stack，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為樹形，文章給出了系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，畫出了傳感器節(jié)點(diǎn)和協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)的硬件框圖，并開發(fā)出PC機(jī)上的管理軟件。
關(guān)鍵詞：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)；Z-Stack；CC2531；CC2533；SHT11

0 引言
在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推動(dòng)下，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在社會(huì)的各方面取得了很多實(shí)際有效的應(yīng)用，相比使用傳統(tǒng)技術(shù)節(jié)省了大量的人力、物力。本文設(shè)計(jì)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，是一種基于ZigBee技術(shù)的無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可實(shí)時(shí)采集蔬菜大棚內(nèi)溫度和濕度，從而便于種植戶根據(jù)檢測(cè)到的蔬菜生長(zhǎng)環(huán)境做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，提高產(chǎn)量，獲得更大的效益。適用于較大規(guī)模的蔬菜種植基地。
完整的Zigbee協(xié)議棧由物理層、介質(zhì)訪問控制層、網(wǎng)絡(luò)層、安全層和高層應(yīng)用規(guī)范組成，ZigBee協(xié)議棧的核心部分在網(wǎng)絡(luò)層，網(wǎng)絡(luò)層主要實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)加入或離開網(wǎng)絡(luò)、接收或拋棄其他節(jié)點(diǎn)、路由查找及傳送數(shù)據(jù)等功能，支持Cluster-Tree、AODVjr、Cluster-Tree+AODVir等多種路由算法，支持星形(Star)、樹形(Cluster-Tree)、網(wǎng)格(Mesh)等多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，而應(yīng)用層根據(jù)自己的需要做開發(fā)。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
本文所設(shè)計(jì)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)采用ZigBee組建網(wǎng)絡(luò)，并通過USB接口與PC完成數(shù)據(jù)交換功能；傳感器節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)采集蔬菜大棚內(nèi)的溫濕度值并發(fā)送和轉(zhuǎn)發(fā)該數(shù)據(jù)至協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)，相反也可以接收并轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)傳送過來的指令信息；整個(gè)系統(tǒng)的通信基于ZigBee技術(shù)實(shí)現(xiàn)，在該穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)之上實(shí)現(xiàn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中傳感器節(jié)點(diǎn)與協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)和控制信息的交互。圖1系統(tǒng)框圖。