基于無線傳感器網絡的溫室環境監控系統研究
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1 溫室環境監控系統整體結構
溫室環境監控系統整體結構框圖如圖1所示，網絡中采用傳感器測量節點和具有簡單執行控制功能的控制節點構成無線傳感器網絡。測量節點用來測量空氣溫度、濕度、光照強度等重要環境數據，控制節點(能對調溫、調濕等設備進行相關控制)用來接收計算機傳來的遠程控制信息，以便對溫室環境參數進行適當調控。測量節點采集的數據沿著其他測量節點通過多跳的方式進行傳輸，在傳輸過程中監測數據可能被多個測量節點處理，信息經由多跳路由后到達匯聚節點，匯聚節點將接收到的數據直接上傳到計算機，所有數據都由計算機進行復雜的數字信號處理，并通過數據庫對傳感器網絡進行配置和管理，發布監測任務和收集監測數據等信息，最后這些數據還可以通過Internet與遠程控制中心進行交互，從而實現溫室環境的遠程監控。
2 CC2431簡介
CC2431是TI公司的產品，它是一個真正的基于無線傳感器網絡ZigBee/IEEE802.15.4解決方案的片上系統，其內部集成了CC2420射頻收發器，工業標準增強型8051 MCU內核，128 KB可編程閃存，8 KB的RAM，精確的定位引擎等豐富的片內資源，支持硬件調試，支持基于IAR7.20以上C51開發環境下的在線調試，提供強大、靈活的開發工具。CC2431體積小、功耗低、集成度高，非常適合于無線傳感器網絡節點的設計。它可工作在4種工作模式下，且工作模式之間的轉換時間較短，因而能夠滿足超低功耗系統設計的要求。
3 傳感器網絡節點的硬件
傳感器網絡節點由傳感器測量節點、控制節點和匯聚節點組成。測量節點負責采集周圍環境信息，采集的環境信息經多跳路由后到達匯聚節點，最終通過Internet到達控制中心。控制節點用來接收計算機傳來的遠程控制信息，對溫室環境參數進行調控。
3.1 測量節點硬件
傳感器測量節點由傳感器模塊、微處理器模塊、無線通信模塊和電源模塊組成。其硬件結構框圖如圖2所示。
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