智慧農業(yè)是農業(yè)生產的高級階段,它通過現(xiàn)代控制理論和無線通訊技術實現(xiàn)了對農業(yè)種植的智能化管理�，F(xiàn)階段物聯(lián)網、大數(shù)據(jù)、云計算的快速發(fā)展更是為智慧農業(yè)提供了強大的技術支持。當前,藍牙、ZigBee、Wi-Fi等多種無線網絡已廣泛應用于智慧農業(yè)領域。雖然上述三種無線網絡都工作在2.4GHz頻段,但是不同架構的無線網絡各有優(yōu)勢,其中藍牙網絡功耗最低,ZigBee網絡傳輸距離最遠,Wi-Fi網絡傳輸速率最快。如何將這些異構無線網絡技術高效融合是近年來研究的熱點問題之一。本文深入研究了藍牙、ZigBee、Wi-Fi三種異構無線網絡的協(xié)議棧架構,并在此基礎上編寫了基于實時操作系統(tǒng)的應用程序,搭建了面向智慧農業(yè)的異構無線網絡系統(tǒng)硬件平臺,實現(xiàn)了農業(yè)生產數(shù)據(jù)的穩(wěn)定傳輸,為農作物的生長控制提供了數(shù)據(jù)支撐。農業(yè)智能大棚監(jiān)控系統(tǒng)硬件平臺包括底層監(jiān)控節(jié)點、異構無線網關和監(jiān)控終端。底層監(jiān)控節(jié)點負責采集農業(yè)大棚農作物生長環(huán)境參數(shù),控制農業(yè)大棚內部的生產設備,并將環(huán)境參數(shù)和設備狀態(tài)等信息上傳至異構無線網關進行分析與處理。異構無線網關建立監(jiān)控節(jié)點與監(jiān)控終端、監(jiān)控節(jié)點與上位機的通訊連接,實現(xiàn)了不同網絡的便捷切換以及通訊數(shù)據(jù)... 

【文章來源】：北方工業(yè)大學北京市

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１系統(tǒng)方案示意圖??

藍牙網絡的核心為ＣＣ２６５０微處理器，ＣＣ２６５０主頻最高４８ＭＨｚ，包含了?２．４??ＧＨｚ?ＲＦ收發(fā)器，１２８?ＫＢ系統(tǒng)可編程存儲器，２０ＫＢ?ＳＲＡＭ以及豐富的外設。??ＣＣ２６５０如圖２－４所示包含了兩個處理器，其中Ｃｏｒｔｅｘ－Ｍ３處理器處理應用層，??Ｃｏｒｔｅｘ－ＭＯ處理底層所有藍牙無線通信。另外ＣＣ２６５０還集成了一顆協(xié)處理器：??ＳｅｎｓｏｒＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒ傳感器控制器，其可在系統(tǒng)其余部分休眠時采集數(shù)據(jù)，這使得??ＣＣ２６５０器件成為開發(fā)低功耗藍牙網關應用的理想選擇。??Ｘ＿＿??Ｓ＊ｍｐｔ？Ｕｎｋ?ＣＣ２ｅｘＯ．?ＣＣ１３ｘＯ?Ｗｉｒｅｌｅｓｓ?ＷＣＵ?Ｉ?？??Ｈ＝魏??疆?ｒＴ：ｍＪ￥＾?．．．．．．?．．．．．．?１１??Ｇｗ？ｒａｉ?！?６ｔｏｄｕｌ？ｓ?Ｓｅｎｓｏｒ?Ｃｏｍｒｏｌ?Ｗ??＿＾：：＝＝：：：：＝＝：：：：二??：ＫＴ－：：ｊＬ??ＭＢＳＨ??ＫＥＺＳ９Ｉ?ｍｍｍＳｍＳｍｍｍ??＿ＣＣｗｖ＾ｅ？??ｉｒＳ８ｉ＊５３Ｓ＾?！ａＳａＣ＾Ｏｆ２４ｆｉ３??圖２－４?ＣＣ２６５０功能框圖??ＣＣ２６５０內部Ｃｏｒｔｅｘ－ＭＯ?（ＣＭＯ）射頻內核負責ＲＦ無線電處理，即將來自??Ｃｏｒｔｅｘ－Ｍ３?（ＣＭ３）系統(tǒng)內核的指令轉換成通過藍牙網絡發(fā)送到空中。對于ＢＬＥ??協(xié)議棧來講，ＣＭ０實現(xiàn)了協(xié)議棧的ＰＨＹ層。ＣＭ０能夠獨立運行，從而將ＣＭ３??釋放出來，處理更高級別的協(xié)議和應用層。??系統(tǒng)內核Ｃ〇ｒｔｅｘ－Ｍ３用于從協(xié)議棧的鏈路層到用戶的應用程序層的處理。鏈??路層通過ＲＦ驅動器的軟件模塊連接到ＣＭＯ。ＲＦ驅動器作為ＣＣ２６５０的射頻接??口

８０２．１５．４標準的收發(fā)器。ＣＣ２５３０為增強型８０５１內核的微處理器，每個指令周期??為一個時鐘，其主頻最高可達３２ＭＨｚ。在內存方面，ＣＣ２５３０擁有８ＫＢ的ＲＡＭ??以及最高２５６ＫＢ的Ｆｌａｓｈ。ＣＣ２５３０的功能框圖如圖２－５所示。??Ｈ｜?ＡＮＡＬＯＧ?獅獅畫畫眺纖畫＾??Ｉｆ?ＭｉＸＥＤ?Ｋｉ?Ｈ??ｖｊ＿＿＿?＾醒．??咖遺雀??ｘｏｓｃ?０２?區(qū)］＿？?｜??ＸＯＳＣ?Ｑ：?Ｓ?ＳＬＥ￡Ｐ＾Ｏ￡Ｃ〇ＮＴＲ〇ｉＬＥＲ??？?４?＆－？?ｆ??Ｐ２?：?［５＾－？?２＾４．４．－ｔ２ｆｔ－２５＆－Ｊ？??＂？Ｉｎ?眺?５？〇ｓ，ｊ??Ｆ２?０?；＊－?８?ＫＢＳＲ／＾！??ＰＶ?７?區(qū)｝４?參（?＾?＂??＾?，ｒｑｃｔｒｌ?瞧嫌Ｅ??Ｆ）?４?■?ＪＩＢｌｖ?＇?＿Ａ￡Ｓ??Ｐ＞?Ｊ?＾４－＃＊?－?－?ＣＮＣａＮＤ１〇Ｎ?ＲＡＤＩＯＲＥＧｉ￥Ｈ＊Ｒ；ｉ??ＰＬ２?：：；?０￡ＣＲＹ－ｒｔ〇Ｎ??ｐ，?＊?＼?＾＾Ｂｙ；?ＣＳＭＡ＇ＣＡ?ＳＴＲＯＢＥ??＇ＰＩ?（－?［７｝４－＾?＾?ＰＲＯＣＥＳＳＯＲ??的?７?｜?ＵＳ－Ｖ５Ｔ?＾?ＲＡＤｆＯ?ＤＡＴＡ?ｉＮＴＥＲＦＡＣＥ?＾??ｐ〇．ｓ?區(qū)｝ｔ?１??Ｐ〇４Ｍ＾．?Ｉ?ＵＳＡＲＴ？：?忠??ｂｆ；?Ｉ?ＫＭＳＯＸＡｒＤＲ?ＡＧＯ?ｆｅＤＥＸＪＬＡＴＯＳ?ｓ??閃?

【參考文獻】：
期刊論文
[1]物聯(lián)網架構研究綜述[J]. 李冬月,楊剛,千博.  計算機科學. 2018(S2)
[2]物聯(lián)網通信技術的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢研究[J]. 焦金濤.  通訊世界. 2018(01)
[3]基于改進蟻群算法的智慧農業(yè)無線傳感器網絡路由優(yōu)化研究[J]. 劉彤彤,王磊.  江蘇農業(yè)科學. 2017(15)
[4]基于GA-PSO算法的ZigBee自組網最佳路由選擇[J]. 王飛,王能河,張瓊英,瞿少成,顏炯.  計算機工程. 2017(07)
[5]From Parallel Plants to Smart Plants:Intelligent Control and Management for Plant Growth[J]. Mengzhen Kang,Fei-Yue Wang.  IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica. 2017(02)
[6]基于WIFI的農業(yè)物聯(lián)網溫室大棚環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的設計[J]. 楊飛,謝濤,伍英,蘇維均.  計算機測量與控制. 2017(02)
[7]基于頻域法的便攜式無線土壤水分測量裝置設計與試驗[J]. 孟德倫,孟繁佳,段曉菲,王怡文.  農業(yè)工程學報. 2017(S1)
[8]面向智能家居應用的ZigBee-WiFi網關[J]. 岑榮瀅,姜琴,扈健瑋,孫夢莉.  計算機系統(tǒng)應用. 2017(01)
[9]最新一代藍牙標準“藍牙5”正式發(fā)布[J].   單片機與嵌入式系統(tǒng)應用. 2017(01)
[10]采用交叉補償解耦的烏龍茶自動烘焙機溫濕度模糊控制[J]. 林榮川,林河通,林清矯.  農業(yè)工程學報. 2012(20)

碩士論文
[1]基于多MEMS傳感器的姿態(tài)更新與數(shù)據(jù)融合算法的設計與實現(xiàn)[D]. 張澤宇.東南大學 2017
[2]面向智慧農業(yè)種植過程的數(shù)據(jù)采集平臺的研究[D]. 牛鴿.浙江理工大學 2016
[3]基于Zigbee的礦井應急救援通信系統(tǒng)研究[D]. 何順德.太原理工大學 2014
[4]基于Modbus與ZigBee的遠程冗余過程控制系統(tǒng)開發(fā)[D]. 谷翠軍.西南交通大學 2014



本文編號：3467757