2022年无线传感器网络海洋水环境监测系统设计方案.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 基于无线传感器网络海洋水环境监测系统设计引言近几年来,随着海洋事业的快速进展,海洋环保已经提上议事日程；因此,海洋水环境监测成为人们越来越关注的焦点；无线传感器网络广泛应用于军事侦察、环境监测、目标定位等领域,能够实时地感知、采集和处理网络掩盖范畴内的对象信息,并发送给观看者；它具有掩盖区域广,可远程监控,监测精度高,布网快速和成本低等优点；把无线传感器网络技术应用到海洋水环境监测系统中,是人们近几年来讨论的焦点；Zigbee 与其他的无线通信标准相比,适用于吞吐量较小,网络建设投资小,网络安全性高,不便于频繁更换电源的场合；在工业掌握领域利用

2、传感器基于Zigbee 技术组成传感器网络,可以使得数据采集和分析变得便利和简单；Zigbee 网络用于传感网络的组建很重要的一点在于它的低功耗,其发射功率仅为 036dBm ；它的通信距离可达 3070m ,具有能量检测和链路质量指示才能,可以自动地对自身的发射功率进行调整,可以在保证通信链路质量的前提下最小地消耗能量；网络功能是Zigbee 最重要的特点,也是与其它无线局域网标准不同的地方；在网络层方面,Zigbee 的主要工作在于负责网络机制的建立与治理,并具有自我组态与自我修复功能；IEEE802 15 4规范是一种经济、高效、低数据速率250kb s、工作在 24GHz和868 92

3、8MHz的无线技术,网络层以上协议由ZigBee 联盟制定, IEEE802 15 4负责物理层和链路层标准；完整的zigBee 协议套件由高层应用规范、应用会聚层、网络名师归纳总结 层、以及数据链路层和物理层组成；协议栈结构如图l 所示；第 1 页,共 16 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 1 传感网络的构成本文设计的无线传感器网络的组成包括传感器节点、汇聚节点和网关节点,主要负责探测海洋区域内的各种情形,包括油污检测、浊度测量、化学需氧量测量、海藻测量等等；传感器节点主要负责网络的形成,海洋各项参数的采集,并将数据通过多跳的形式传输到汇聚节点；

4、汇聚节点是无线传感器网络的中心节点,负责网络的发起,拓扑的形成与保护,网路数据的汇聚与处理,与监控系统的通信与信息交互；汇聚节点是传感器节点终端节点中能力较强的一种；网关节点接收来自其他节点的数据,并对数据进行校正、融合等处理,然后发送给监测中心；对于监测中心所发指令进行相应处理,用来确定各个节点的工作状态；后台监测中心负责对发送回来的海洋参数数据进行汇总与处理,网络拓扑的掌握,网络的监护等工作；整个海洋监测系统由肯定数量的传感器网络终端节点、少量汇聚节点、一个网关节点以及后台监测系统组成；为了探测肯定区域,需要在该区域内布置肯定数量的传感器节点,以达到对整个区域的掩盖,并且需要一个网关节点完

5、成对来自传感器终端的数据的融合,上传给后台监测系统,完成数据的分析与处理；从网关节点到监控中心距离一般都比较远,可采纳现有的 GPRS 网络进行远程数据传输；GPRS 网络连接费用相对低廉,传输速率较高,性价比较高,而且能够永久在线；传感网络结构示意图如图 2所示；传感器终端节点与汇聚节点能够自动形成一个自组织、多跳的网络；传感器终端节点按指令采集数据,并将数据准时地通过自适应的路由、多跳中继后传输给网关节点,网关名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 节点将聚集的数据打包后,转发给后台监控系统；2 硬件设计本海洋监测系

6、统中的传感器节点是传感网络中最重要的部分,其硬件包括微处理器单元、一个 zigbee 通信模块及电源治理模块；汇聚节点硬件包括微处理器单元、两个Zigbee 通信模块及电源治理模块；网关节点硬件包括微处理器单元、一个 Zigbee 通信模块、一个 GPRS 模块及电源治理模块；21 节点微处理器MSP430F149单片机由于无线传感器网络节点需要将传感器输出的模拟信号转换为数字信号,可挑选一款集成有 AD 转换功能的微掌握器；另外,无线传感器网络节点除完成数据采集功能外,仍要完成数据转发和路由功能,因而要有足够的处理才能、程序空间及数据空间；本设计MCU 采纳的是 MSP-430F149单片机

7、,它是TI 公司生产的一种16位超低功耗混合信号处理器,称之为混合信号处理器,主要是由于其针对实际应用需求,把很多模拟电路、数字电路和微处理器集成在一个芯片上,以供应“ 单片 ”解决方案；其突出优点是低电源电压、超低功耗；由于为 FLASH 型,所以可以在线对单片机进行调试和下载程序；MSP430F149 低频帮助时钟采纳 32kHz 时钟晶振直接驱动,可作为后台实时时钟实现自唤醒功能；集成的高速数字掌握振荡器DCO 频率为 8MHz ,可作为 CPU 的主系统时钟MSLK 源,也可以作为 CPU 的子系统时钟 SMCLK 源；22 节点 Zigbee 通信模块 CC2420 本系统中无线传感

8、器网络硬件中的块 CC2420 来实现,它工作在全球通用的Zigbee 通信模块采纳低功耗高性能的无线网络模 24GHz 频段； CC2420 是一款符合IEEE802 154标准的射频收发器,性能稳固且功耗极低；CC2420 的挑选性和灵敏度指数超过 IEEE802 154标准的要求,可确保短距离通信的有效性和牢靠性,利用此芯片名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 开发的无线通信设备支持数传速率高达250kb s,可实现多点对多点的快速组网；CC2420 发送数据时,使用直接正交上变频；基带信号的同相重量和正交重量直

9、接被 DAC转换为模拟信号,通过低频滤波器,直接变频到设定的信道上,再由天线发射出去；Zigbee 通信模块 CC2420 与单片机的连接电路,如图 3所示；CC2420 只需要极少的外围电路,包括时钟电路、射频IO 匹配电路和微掌握器接口电路三部分；芯片本振信号既可由外部有源晶体供应,也可以由内部电路供应；由内部电路供应时需要外加晶体振荡器和两个负载电容,电容的大小取决于晶体的频率及输入容抗等参数；例如当采纳 16MHz 晶振时,其电容约为 22pF ；射频 IO 匹配电路主要用来匹配芯片的输入输出阻抗；CC2420 与微处理器的连接特别便利,它使用 SFD 、FIFO 、FIFOP 、和

10、CCA 四个引脚表示收发数据的状态；微处理器通过 数据、发送命令等；SPI 接口与 CC2420 交换CC2420 收到物理帧的 SFD 字段后,会在 SFD 引脚输出高电平,直到接收完该帧；假如启动了地址辨识,在地址辨识失败后,SFD 引脚立刻转为输出低电平；FIFO 和FIFOP 引脚表示接收 FIFO 的缓存区状态,假如接收 FIFO 缓存区有数据,FIFO 引脚输出高电平；当接收 FIFO 缓存区为空, FIFO 引脚输出低电平；当 FIFO 引脚在接收 FIFO 缓存区的数据超过某个临界值时,或在CC2420 接收到一个完整的帧以后输出高电平临界值时,可以通过 CC2420 的寄存器

11、设置；CCA 引脚在信道上有信号时输出高电平,它只在接收状态下有效,在 CC2420 进入接收状态至少 8个符号周期后,才会在 CCA 引脚上输出有效的信道状态信息；SPI 接口由 CSn 、SI、SO 和 SCLK 引脚组成,微处理器通过SPI 接口拜访 CC2420名师归纳总结 内部寄存器和储备器；在拜访过程中,CC2420 是 SPI 接口的从设备,接收来自微处理器第 4 页,共 16 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 的时钟信号和片选信号并在微处理器的掌握下执行输入输出操作；SPI 接口接收或者发送数据时,都与时钟下降沿对齐,CC2420 与

12、 MSP430F149是通过 SPI 连接的,其中MSP430F149 处于主模式, CC2420 处于从模式； MSP430F149 仍有 4个 IO 口与CC2420 相连,主要起查询 CC2420 状态的作用；电源治理模块为传感器单元、处理器单元、无线通信模块供应能源,并对电源进行管理,以提高能量的利用率；23 系统 IEEE802 15 4工作模式IEEE802 15 4规范中规定使用 如图 4所示；DSSS 调制方式, CC2420 中的调制和扩频功能框图每个字节分为两组符号,4位一组,低位符号第一传送,对于多字节域,就是低位字节第一传送,但是,与安全有关的域先传送高位字节；每个符号

13、映射为一个超过 16 位的伪随机序列,即 32 位片码序列；片码序列以送低位片码；2Mchip s 的速率传送,对于每个符号,第一传调制方式为偏移正交相移键控,具有半个正弦的外形,相当于最小频移键控 MFSK 调制,每片的外形通过半个正弦波交替在同相和正交相位信道传送；24 数据通信帧格式设置同步头包括前导序列和开头帧分隔符,在CC2420 中前导序列长度和开头帧分隔符是名师归纳总结 能设置的,默认值4字节和 1字节,是符合IEEE 80 2 154协议的；物理头位为1字第 5 页,共 16 页节,帧掌握和序列号分别为2字节和 1字节：地址和源地址共6字节,待发数据段长度为帧长度减去地址和帧校

14、验序列；当MODEMCTRL0AUTOCRC掌握位置位时,这个帧校验序列自动产生 2字节,并由CC2420 硬件自动插入；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 3 软件设计本设计中,无线传感器网络是一个多路的自组织无线网络,可以实现自动组网,自动路由查询,自动数据采集与传输,软件设计上必需能够实现多跳自组织的功能；另外,传感器节点必需要求极低的功耗,而低功耗除了硬件设计上的低功耗外,更重要的是软件设计的低功耗；此无线传感器网络终端在开机后第一进行自检,假如自检失败了,就进行硬件故障提示,而且自动关机；在自检通过后,进一步判定工作模式；传感器节点在自检通过后

15、进入接入状态,假如接入失败就进入等待状态；处于等待状态的节点关闭射频收发器以节约功耗,当等待定时器溢出时,节点再次回到接入状态进行新的介入尝试；假如节点接入胜利便转入业务状态；处于业务状态的节点,完成数据的采集与传输,对近节点数据的中继转发,新节点入网的介入确认等操作；节点为了实现低功耗,必需在业务状态 活动状态 与休眠状态之间轮换；软件开发以 IAR Embedded Workbench V210 为平台,采纳 C 语言编写；节点的MSP430 系列单片机支持 C 语言程序设计；适用于 MSP430 系列的 C 语言与标准 C 语言兼容程度高,大大提高了软件开发的工作效率,增强了程序代码的牢

16、靠性、可读性和可移植性；软件编程的基本思想是：先对SPI 、CC2420 掌握端口初始化,使能SPI 、UART 端口,使能 ADC ,开机后,就可以运行任务程序,实现接收或发送数据及命令了；传感器节点、汇聚节点的工作流程如图 5所示；对于网关节点的设计,接收数据部分仍采纳CC2420 无线收发模块,可以采纳统一的传输协议,保证传输的牢靠性；由于仍要进行数据的处理,网关节点就不附加传感器了,以便提高处理器对数据的处理才能,MCU 统一采纳 MSP430F149 单片机；同时,监控中名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - -

17、心一般远离监测点,需要采纳GPRS 模块来实现数据的远程传输；其工作流程如图6所示；4 结论 本文设计的有关海洋水环境监测的无线传感器网络综合运用了无线传感技术、嵌入式运算技术、现代网络技术、无线通信技术和分布式智能信息处理技术,将功能相同或不同的无线智能传感器构成网络化、智能化的传感网络,大大提高了监测海洋各项参数的传感器的监测才能；这样的基于无线传感器网络的实时监控系统采纳中短距离、低功耗无线网络,射频传输成本低；可依据需要采纳多种供电模式,节能成效好；可实现敏捷的快速组网和自动配置,扩展性好；以色列世界上微灌技术的进展最有代表性的国家首推以色列,其温室种植全部采纳微灌,以滴灌为主；拥有像

18、耐特费姆、普拉斯托、美滋-雷鸥等多家世界闻名浇灌公司；以色列温室滴灌的最高水利用率为 95% ,其滴灌产品分为两类：一是滴管类,二是滴头类；目前普遍流行的是一体化滴灌管带,即滴头和滴灌管结合为一体、安装使用特别便利；滴头间距一般为 30 、50 、 75、100cm ,管壁厚从 0.15mm 到2mm ,有的一次性使用,有的寿命可长达 20 年；最新的产品主要是压力补偿型的内镶式滴管,有效提高了灌水匀称性,便于机械化长距离铺设；滴头类产品种类也很多,有管上式滴头、可拆卸滴头、压力补偿滴头；其新近研制的压力补偿式滴头牢靠转变水流通道的长度来调剂流量,且进入压力补偿的状态较快,匀称度较高,在水流进

19、口仍安有过滤装置；在运行开头和终止有自冲洗功能,能削减堵塞；名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 以色列开发了一系列用于温室浇灌的微喷头产品；每个微喷头的耗水量大约在 30L/h 300L/h 之间,喷洒半径1m 6m；这种浇灌方式可以使水的有效利用率达85% ；开发出的系列化缝隙式、折射式、旋转式微喷头及连接件产品,材质好、耐磨损、喷洒成效好、外观精致；近几年来推出的脉冲式微灌技术代表着一种新的灌水方式的应用,节水成效更好,但成本也相对较高；微灌方法的采纳,给施肥技术带来了极大的变化,它导致了一个全新的概念 水肥浇灌

20、的兴起,滴灌系统进行施肥,直接接触植物的根部,可以防止铺张,这是一般施肥方法所不具备的；自动施肥系统应用已特别广泛,施肥器受运算机或小型掌握器掌握,以实现精确施肥；主要有泵注方式、文丘里式、压差式、水驱动混合注入式等,其中水驱动混合注入式应用越来越广泛；以色列有很多专业生产过滤器的厂家,依据用户需要可供应几个到几十个过滤器组成的过滤站,特地用于处理微灌水源,且自动化程度高,采纳了电磁阀掌握开关和反冲洗；主要产品有网式、叠片式、离心式、砂石式过滤器；新型叠片过滤器的特点一是叠片流道设计采纳曲面形式提高了过滤面积,扩大了水流量,削减了水头缺失；二是设计了反冲洗流道,在正常工作状态下无需打开,仅旋转

21、外壳肯定角度就可便利地实现反冲洗污物,十分便利；微灌方式普遍采纳运算机掌握；埋在地下的湿度传感器,可以传回有关土壤湿度的信息；仍有的传感系统能通过检测植物的茎和果实的直径变化,来打算对植物的浇灌间隔；在温室等设施内较多使用小型浇灌掌握器,这种设备通常能掌握几路或十几路；在以色列,已经显现了在家里利用电脑对浇灌过程进行全部掌握无线、有线 的农场主；以色列开发出多个系列的农业自动浇灌的配套阀门,如电动和水动遥控电磁阀、减压阀、调压阀、安全或止回阀、逆止阀和流量掌握阀等；名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 美国美国是目前世

22、界上微灌面积推广最多的国家,1991 年就已超过了 60万公顷,约占全国当时总浇灌面积的3%,雨鸟公司生产出流量为2L/h 、4L/h 、 8L/h 的压力补偿滴头、非压力补偿滴头及应用广泛的紊流压力补偿滴灌带；该种滴灌带紊流态出水,抗堵塞性较好,压力补偿功能使得出水匀称,并可埋于地下,削减蒸发缺失；微喷头品种较丰富,主要有折射式和旋转式,每个系列有多种喷嘴和多种喷洒形式,并能便利装拆和清洗；配套产品也很发达,包括多系列的滤网过滤器、压力调剂器、化肥 农药注入器及各种类型的掌握器；化肥 农药注入器是由泵帮助将溶液连续定量注入微灌管道的专用装置,拥有 1 4 个流路,注入流量为 O 57L/h

23、,每一路均配有流量计和调剂阀；同时也生产系列文丘里式化肥 农药注入器；电磁阀品种规格特别丰富,有的产品带过滤功能,能在运行状态下清洗,仍有的产品带调压组件,保证压力恒定；掌握器有机械电子式和电子式沟通与直流多种自动掌握器,其中 ESP-MC 掌握器分 8、12、 16 、24 、32 及40 站6种型号,最多可控制 120 个电磁阀,可设置 4种掌握程序,一站可在一天内多次开启,适合微灌频繁的特点；在温室使用自动浇灌掌握成效尤为明显；澳大利亚澳大利亚是世界上推广微灌面积较多的国家之一；其制造的薄壁滴灌带滴头贴压在漓灌带内壁上,多进口入口过滤、紊流流道和激光狭道出口提高了防堵才能,同时削减了根茎

24、侵入；仍开发出很多补偿式滴头及微喷头；微喷头用均流器使其具有压力补偿作用,当压力变化时保持出水匀称；并供应各种喷洒图形满意作物不同生育期和作物大小的浇灌需要；法国名师归纳总结 法国的 DOSATRON肥料农药混合器代表了当今国际领先水平；工作原理是：水流进第 9 页,共 16 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 入混合器内,驱动主活塞,与之相连的注入器活塞跟随上下运动,从而吸入待注的物品溶液进入混合室；其特点是不用电力依靠水压驱动,能调剂浓度,有较好精度掌握；工作压力0.3 6.0 105Pa ,可调整 0.2% 10% 的注入比例；流量为式施肥精度有

25、很大提高；一、聪明农业主要内容10L/h 20L/h ,较一般压差1、以开发利用智能专家系统为先导,对气候、土壤、水质等环境数据的分析研判,系统规划园区分布、合理选配农产品种,科学指导生态轮作；2、基于物联网技术,通过各种无线传感器实时采集农业生产现场的光照、温度、湿度等参数及农产品的生长状况等信息,远程监控生产环境；将采集的参数和信息进行数字化转化后,实时传输网络平台进行汇总整合,利用农业专家智能系统依据农产品生长的各项指标要求,进行定时、定量、定位云运算处理,准时精确地遥控指定农业设备自动开启或者关闭（如远程掌握节水浇灌、节能增氧、卷帘开关等）,实现智能化、自动化的农业生产过程；3、通过在

26、生产 加工 环节给农产品本身或货运包装中加装RFID 电子标签,并在运输、仓储、销售等环节不断添加、更新信息,从而搭建有机农产品安全溯源系统；有机农 产品安全溯源系统加强了农业生产、加工、运输到销售等全流程数据共享与透亮治理,实 现农产品全流程可追溯,提高了农业生产的治理效率,促进了农产品的品牌建设,提升了农产品的附加值；能温室系统是一种结合了运算机自控技术、智能传感技术等高科技手段的资源节约型高效名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 设施农业技术,它主要是依据环境的温度、湿度、二氧化碳含量、光照、雨量以及土壤状况等

27、因素,来掌握温室内的各项指标和各种养分元素配方,以制造出适合作物生长的正确环境；很明显如何能够精确、稳固、便利的得到这些环境信息就成为整套系统的关键；随着近几年短距离无线通信的进展,新兴的无线传感网技术为智能温室系统中的传感环节提供了有力的技术保证；依靠多年来在短程无线通信标准、芯片和产品技术领域的积存,独立研发了能够支持大规模自组织、自保护无线传感网络的协议栈,即USSN （Ultra-Scale Sensor Networks ）技术,并以此技术为基础开发了具有自主独立学问产权的智能温室无线温湿度采集系统,能够供应全天候、无人看管、免保护且不依靠电源的无线温湿度采集服务；USSN 是指由如

28、干无线采集终端通过无线方式相互连接成的网络；假如在肯定范畴内设有如干个无线采集终端,任意一点的数据都可以被其他邻近的节点转发；数据转发可以倍数增加两点间的通信距离,且扩大网络掩盖范畴；终端数据最终通过网络传递后聚集到数据收集端,再由收集端通过其他通讯协议和方式传送给上位机,其示意结构如下图：系统意义：智能温室是智能化掌握系统应用到大棚种植上的结果,利用最先进的技术,模拟出最适合棚内植物生长的环境；与人工掌握相比,智能掌握最大的好处就是能够相对恒定的控制大棚内部的环境,对于环境要求比较高的植物来说,更能防止由于人为因素而造成生产缺失；智能化掌握系统将极大的提高产量和质量,特别是对于档次较高的经济

29、作物；功能描述：名师归纳总结 整套系统由无线数据采集器、无线开关掌握器、无线数据网关（可多个）、PC 和网第 11 页,共 16 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 络服务器（可选）组成；网关与采集器和掌握器采纳USSN 传感网技术进行无线连接,每个网关下面可同时连接上百个终端设备,且全部终端自动组网,同步工作；网关与 PC 或网络服务器就通过以太网或移动通讯网络连接；采集终端集成了高精度温湿度传感器；全部终端之间采纳无线连接方式,并且可全部使用电池供电,免去了电源线和数据线的安装问题,使其随便更换位置成为可能；在实际应用中,采集终端可以依据实际需求集

30、成温度、湿度、光照、二氧化碳浓度和土壤环境等各种传感器；无线传感器数据采集器装有预留端子,可依据需要外接土壤温湿度、光照等多种传感器；无线线开关掌握器可与原有电控系统并联,可用于掌握卷膜机、卷帘机、风机、浇灌装置等；网关在系统中处于核心位置,全部传感器采集的数据都要聚集到网关中,全部对终端的掌握指令也都要通过网关向下发送；网关内置了强大的操作系统,可对网络和数据进行保护和储存； PC 机通过网线或局域网直接登陆网关后,可进行系统设置、采集网络管理、查看数据、绘制图表、导出数据等操作；网关同时具备远传才能,通过局域网或 3G将全部的配置数据和采集数据一并传到网络服务器上,此种模式支持多用户同时登

31、陆网络服务器对网关的数据进行查看；无线数据网关和网络服务器都供应了功能强大,且界面友好的软件；用户依据不同操作权限登陆网关或网络服务器后,可进行系统设置、采集网络治理、查看数据、绘制图表、导出数据、报警治理等操作；名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 典型应用：我们以集中式大棚养殖为例,来讲解无线温湿度采集系统在实际中的典型应用,请见下图：在实际大棚种植中,各区域可能养殖不同的农作物,他们对于温湿度的要求不尽相同,所以需要定时的对这些指标进行检测,以便实行相应的措施,为作物供应最合适的生长环境；依据实际检测的需求,可

32、以将无线温湿度采集终端安装在相应的位置,全部的温湿度采集终端全部采纳电池供电,并且通过无线方式进行数据传送,所以无需考虑电源线和数据线的安装问题,可以做到即插即用；在安装过程中,需要确保每个终端都可以连接到无线网络中；假如有个别监测点位置距离较远,可考虑在通讯路径中增加终端个数,转发较远终端的数据,保证网络工作稳定；全部终端被正常安装后,会依据数据收集器的指令自动组建无线网络,依据预设的时间间隔采集温湿度值,并把数据聚集到无线数据网关中；最终全部的数据会通过 GPRS 或 3G 网络传送到远端的治理中心；每一个这样的网络都可以容纳几百甚至上千个采集终端,每个大区域内配备一个网关,数据有效上传,

33、不会发生碰撞及丢失,网关将数据准时传至大网中,只要通过网络访问网关,即可随时猎取数据；名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 系统特点：系统采纳 3G+USSN 的全无线架构,无需布线施工,保护成本低USSN 无线传感器网络技术符合 IEEE802.15.4C 国际标和 CWPAN 国家标准,绿色、环保、无辐射USSN 传感网具有全网同步的超低功耗特性,节能的传感器节点使用一般电池供电可工作 1年以上网络自动负载均衡,网络内全部无线节点功耗可评估,且功耗相仿自动组网、自保护、网络连接可视,全天候稳固运行,无需人工干涉全

34、部的无线采集器安装简便,即插即用,可以任意转变安装位置,不受线缆的束缚良好的网络扩展才能,随便增加和削减采集终端数量,同一网络中可支持几百个采集器和掌握器跳频和加密认证机制,保证系统安全牢靠运行治理方式多样,用户可通过直接拜访网关或网络服务器对全部的监控进行治理治理软件界面友好,且功能强大,保证数据的记录、分析准时精确,系统稳固牢靠无线传感网独立工作,无需缴纳任何费用,多采集器数据统一通过一个网关发送,节省3G 流量费；技术指标：为满意系统的普遍需求,系统终端只集成温湿度传感器,其他传感器可定制；温湿度采集终端：高精度温湿度传感器名师归纳总结 温度测量：范畴 -20100 精度 +0.4 第

35、14 页,共 16 页湿度测量：范畴 0%99% 精度 +3% 射频参数：工作频段 ISM 2.4GHz 发射功率 1mW - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 通讯距离：两点间室内 30米,室外 100 米能耗指标：采集间隔15分钟时,采纳两节南孚AA1.5V 电池可工作 2年,时间依据采集间隔和实际环境浮动环境信息和动植物信息监测通过布置多层次的物联网传感器网络检测系统活习性、环境、生理状况及种群复杂度进行观测讨论,对牲畜家禽、水产养殖、稀有动物的生,也可用于对森林环境监测和火灾报警平常节点被随秘密布在森林之中 ,平常状态下定期报告环境数据 ,当发生火

36、灾时 ,节点通过协同合作会在很短的时间内将火源的详细地址、火势大小等信息传送给相关部门 ；同时也可以应用在精准农业中 ,来监测农作物中的害虫、土壤的酸碱度和施肥状况等；温室环境中的信息采集在温室环境里单个温室即可成为无线传感器网络一个测量掌握区,采纳不同的传感器节点构成无线网络来测量土壤湿度、土壤成分、pH 值、降水量、温度、空气湿度和气压、光照强度、 CO2 浓度等来获得作物生长的正确条件,同时将生物信息猎取方法应用于无线传感器节点 ,为温室精准调控供应科学依据 ,从而达到增加作物产量、改善品质、调剂生长周期、提高经济效益的目的；精细农业中的节水浇灌无线传感网自动浇灌系统利用传感器感应土壤的

37、水分,并在设定条件下与接收器通信,掌握浇灌系统的阀门打开、关闭,从而达到自动节水浇灌的目的；由于传感器网络信息互递、自组网络及实时通信等特点,使灌区面积、节点数量不受到限制,可以敏捷增减轮灌组 ,加上节点具有的土壤、植物、气象等测量采集装置,可以构建高效、低能耗、低投入、多功能的农业节水浇灌平台；可在温室、庭院花园绿地、高速大路中心隔离带、农田名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 井用浇灌区等区域,实现农业与生态节水技术的定量化、规范化、模式化、集成化,促进节水农业的快速和健康进展；物联网在农业领域具有宽阔应用前景在

38、农田、果园等大规模生产方面,如何借助物联网技术把农业小环境的温度、湿度、光照、降雨量等,土壤的有机质含量、温湿度、重金属含量、PH 值等,以及植物生长特征等信息进行实时猎取传输并利用,对于科学施肥、浇灌作业来说具有特别重要的意义,这已成为目前农业物联网讨论领域最主要的课题之一；在生鲜农产品流通方面,需要对储运环境的温度和农产品的水分进行掌握,环境温度过高可能会发生大批农产品的腐烂,水分不足品质会受到影响,在这个环节假如借助物联网的帮忙,将能大大提高农产品运输的品质,目前,韩国、欧盟等国家地区已经在这方面开发出可操作的物联网应用模型,而我国在这方面的讨论亟待加强；仍有一类具有典型意义的应用是工厂化健康养殖作业,物联网技术可以实现畜禽、水产养殖环境的动态监测与掌握,目前,在无锡已经有了此类物联网应用的初级模本,如借助物联网技术可以对太湖的水体环境进行实时监测名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 16 页