基于無線傳感器網絡的節水灌溉管制系統
2.2 無線通訊模塊
基于無線傳感器網絡的節水灌溉控制系統的通訊系統是樹立在ZigBee無線通訊技術和GPRS的根本上。ZigBee是一種高牢靠的無線數傳網絡,有 2.4 GHz(全球)、915 MHz(美國)及868 MHz(歐洲)三種任務頻帶。本系統采用當前是傳感器網絡優先挑選的全球通用頻段――2.4 GHz,傳輸速率為250 KB/s,該頻段在大非少數國度都無需請求容許證。
無線傳感節點(RFD)、無線路由節點(FFD)、無線網關(FFD)的通訊模塊均采用CC2530芯片,在構造上也有必須的一致性,這里只細致引見無線網關的硬件構造。網關擔任無線傳感網絡的控制和維護,完成信息的融合處置,他銜接傳感器網絡與GPRS網絡,完成兩種通訊協議的轉換,同時揭曉監測終端的職務,并把搜集到的數據議決GPRS網絡傳到遠程監控中心,構造框圖如圖4所示。本文引用地址:http://www.104case.com/article/163160.htm
網關采用華為GPRS通訊模塊GTM900C和TI公司的ZigBee射頻芯片模塊CC2530。GTM900CGPRS模塊支持GSM900/1800 雙頻,提供電源接口、模擬音頻接口、規范SIM卡接口和UART接口,支持語音業務、短音訊業務、GPRS數據業務和電路型數據業務。CC2530是 ZigBee新一代SoC芯片,擁有多達256 B的快閃記憶體,準許芯片無線下載,支持系統編程,提供了101 dB的鏈路質量,優秀的接納器靈敏度和強健的抗攪擾性。此外,CC2530結合了一個完全集成的,高功用的RF收發器與一個8051微處置器,8 KB的RAM,32/64/128/256 KB閃存,以及一套普遍的外設集---包含2個USART、12位ADC和21個通用GPIO(General Purpose Input Output,通用輸進輸出)。遠程監控中心的PC端軟件用Delphi設計維護界面,樹立相應的數據庫,完成對土壤墑情的查詢、維護、打印以及議決 GPRS網絡傳遞控制命令與土壤溫濕度信息。
3 軟件設計
本節水灌溉控制系統中,監測數據與控制命令在無線傳感節點、無線路由節點、無線網關和監控中心之間傳送。傳感節點翻開電源,原始化、樹立鏈接后進入休眠形態。當無線網關接到中綴央求時觸發中綴,經歷路由節點激活傳感節點,發送或接納信息包,處置終了后繼續進入休眠形態,等候有央求時再次激活。在同一個信道中只需兩個節點能夠通訊,議決競爭機制來獲取信道。每個節點周期性睡眠和監聽信道,假設信道空閑則自動搶占信道,假設信道忙碌則依據退避算法退避一段時間后重新監聽信道形態。在順序設計中首要采集中綴的辦法完成信息的接納和發送。
4 結 語
本文設計的基于無線傳感器網絡的節水灌溉控制系統,使用低本錢、低功耗的ZigBee無線通訊技術,防止了布線的不便,提高了節水灌溉控制系統的靈敏性。系統采用高精度土壤溫濕度傳感器,依據土壤墑情和作物用水次第施行精準灌溉,不但能有效處置農業灌溉用水使用率低的疑問,緩解水資源日趨緊張的矛盾,并且還為作物提供了更好的生長環境,充沛發揚現有節水配備的作用,優化調度,提高效益,使灌溉愈加迷信、簡約,提高維護水平。本系統操還支持對有關參數的人工修正和遠程控制,適用于多種作物,能添加農作物的產量,降低農產品的灌溉本錢,提高灌溉質量,具有很大的推行價值。此外,配置不一樣的傳感器,該系統能夠構成不一樣功用的監控網絡。
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