無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的溫室測控系統方案

無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )傳感器在充分利用自然資源的基礎上，改變溫室大棚環(huán)境因子中的溫度、濕度、光照度、二氧化碳濃度等參數，可以提高作物的產(chǎn)量、質(zhì)量、生長(cháng)周期和經(jīng)濟效益，實(shí)現溫室大棚環(huán)境的控制。

為了解決當前溫室大棚控制系統擴展性差、智能化程度低的難題，在剖析無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )特點(diǎn)的基礎上，設計了基于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的溫室大棚監控系統硬件和軟件。感應節點(diǎn)和設計在硬件上，溫度、濕度、光照度等感應自動(dòng)收集溫室環(huán)境參數。在軟件方面，采用模塊化設計理念，實(shí)現數據收集、處理和控制輸出。該設計具有良好的擴展性、實(shí)用性和操作簡(jiǎn)單性。

溫室檢測控制系統結構。

WSN是多跳自組織網(wǎng)絡(luò )系統，是由大量廉價(jià)的微型傳感器節點(diǎn)部署在監視區域的多跳自組織網(wǎng)絡(luò )，具有組織方便、靈活性好的優(yōu)點(diǎn)。

其目的是協(xié)同感知、收集和處理網(wǎng)絡(luò )復蓋區域內感知對象的信息，發(fā)送給觀(guān)察者。

溫室控制系統的結構。

傳感器通過(guò)傳感器節點(diǎn)收集土壤本身或周?chē)h(huán)境的溫度、濕度、光照等信息，完成給定的監控任務(wù)，將監控數據傳輸到控制計算機，利用剎車(chē)準確控制土壤中的肥料和水分。通過(guò)傳感器網(wǎng)絡(luò )收集信息，可用于指導栽培，最大化產(chǎn)量，監視和報告作物狀況。

聚集節點(diǎn)是將傳感器節點(diǎn)和管理節點(diǎn)計算機連接到應用環(huán)境中的中介?？捎糜谶B接傳感器網(wǎng)絡(luò )、互聯(lián)網(wǎng)或WWW等外部網(wǎng)絡(luò )，實(shí)現協(xié)議棧之間的通信協(xié)議轉換，同時(shí)完成管理節點(diǎn)的監控任務(wù)，將收集到的數據轉發(fā)到外部網(wǎng)絡(luò )。

軟硬件的設計和控制原理。

傳感器節點(diǎn)設計。

傳感器節點(diǎn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的基本單元，傳感器節點(diǎn)是專(zhuān)門(mén)為傳感器網(wǎng)絡(luò )設計的微型計算機系統，負責傳感器網(wǎng)絡(luò )的感知和信息預處理，響應主機指令。該系統由單片機、無(wú)線(xiàn)射頻通信、Flash內存、可擴展I/O接口和電源模塊五個(gè)模塊組成。

傳感器節點(diǎn)的硬件結構。

單片機是傳感器節點(diǎn)的核心部分，負責整個(gè)系統的數據處理和協(xié)調。一般選用耗電量低的單片機，具有混合模式處理能力。此類(lèi)單片機一般在單片機上有UART、SPI、I2C等通用界面；另外，由于需要獲取傳感器收集的數據，所以需要多個(gè)ADC；最后，微控制必須具備電源管理功能，不工作就可以切換到低功耗或超低功耗模式。

無(wú)線(xiàn)通信射頻模塊作為與外界交換信息的界面，是傳感器節點(diǎn)的另一個(gè)重要組成部分。無(wú)線(xiàn)電射頻芯片的選擇包括數據傳輸速度、接收和發(fā)送功率、休眠能耗、啟動(dòng)穩定時(shí)間和信號調節模式。

該擴展接口采用Mica2系列通用51針標準接口，已成為連接傳感器模塊的傳感器節點(diǎn)的事實(shí)標準接口。該接口由兩個(gè)相同的部件組成，可分別安裝在電路板兩側，實(shí)現模塊的重疊擴展。根據該界面設計的傳感器節點(diǎn)，可直接使用Crossbow公司和各研究機構設計的大部分模塊。

深圳市力準傳感技術(shù)有限公司是專(zhuān)業(yè)研發(fā)生產(chǎn)高品質(zhì)、高精度力值測量傳感器的廠(chǎng)家。主要產(chǎn)品有微型壓式傳感器、S型拉壓力傳感器、測力傳感器、稱(chēng)重傳感器、控制儀表、以及手持儀等力控產(chǎn)品達千余種，產(chǎn)品可廣泛應用于多種新型和智能化高端領(lǐng)域。

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