基于WSN的溫室無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-17 19:20
傳統(tǒng)的溫室監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用有線的信號(hào)傳輸方式,組網(wǎng)復(fù)雜度高,并且限制網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)變化,不利于提高農(nóng)業(yè)自動(dòng)化水平。隨著無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展,因其具備成本低、安裝維護(hù)方便、組網(wǎng)靈活等優(yōu)勢(shì)在諸多行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。該技術(shù)應(yīng)用于溫室有利于提高農(nóng)業(yè)自動(dòng)化水平,對(duì)作物生長(zhǎng)監(jiān)測(cè)有積極意義。在目前溫室工程中,大多以溫室環(huán)境參數(shù)為研究對(duì)象,而對(duì)植物生理信息進(jìn)行監(jiān)測(cè)的應(yīng)用并不多。植物聲發(fā)射現(xiàn)象是植物對(duì)水分脅迫和病害脅迫較為敏感的生理響應(yīng),是一種重要的植物生理信息。因此本文結(jié)合無(wú)線傳感器技術(shù)和聲發(fā)射技術(shù)對(duì)溫室無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了研究。本文以溫室環(huán)境參數(shù)和植物病害脅迫下的聲發(fā)射信號(hào)為監(jiān)測(cè)對(duì)象,采用DSP、無(wú)線通信模塊SZ05、環(huán)境因子傳感器和聲發(fā)射傳感器構(gòu)建了一個(gè)溫室無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng);赯igBee無(wú)線傳輸協(xié)議設(shè)計(jì)溫室無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)了對(duì)溫室土壤溫濕度、空氣溫濕度、二氧化碳濃度和光照強(qiáng)度及反映病害狀況的聲發(fā)射信號(hào)的采集,并將數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線傳輸?shù)缴衔粰C(jī)監(jiān)測(cè)平臺(tái)。采用壓電陶瓷傳感器和光纖光柵傳感器對(duì)作物聲發(fā)射信號(hào)進(jìn)行了采集,對(duì)聲發(fā)射信號(hào)分析處理方法進(jìn)行了研究,主要方法有波形特征參數(shù)提取和波形重建方法;贚abV...
【文章來(lái)源】:天津科技大學(xué)天津市
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)??
?傳感器節(jié)點(diǎn)??任務(wù)管理節(jié)點(diǎn)管理者??圖2-1無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)??Fig.?2-1?Wireless?sensor?network?structure??ZigBee是一種新興的短距離、低速率、低功耗的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù),主要用于近距離??無(wú)線連接。該技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛,在軍事[4445]、農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)[4647]、醫(yī)療健康[4W9]、??智能家居[%51]、工業(yè)生產(chǎn)[¥53]等領(lǐng)域都發(fā)揮著重要的作用,為人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)了??極大的便捷。ZigBee協(xié)議可以支持三種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu):星型、樹(shù)型和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),如圖??2-2所示。??A?K??星型結(jié)構(gòu)?樹(shù)型結(jié)構(gòu)?網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)??圖2-2網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)??Fig.?2-2?Topology?structure?of?the?network??星型網(wǎng)絡(luò)是三種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中最簡(jiǎn)單的一種,也是組成另外兩種網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ),由一??個(gè)協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)和多個(gè)終端節(jié)點(diǎn)構(gòu)成。樹(shù)型網(wǎng)絡(luò)是一種可以組成大型樹(shù)枝狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)??絡(luò),有一個(gè)協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)和多個(gè)路由器節(jié)點(diǎn),路由器節(jié)點(diǎn)下面又可以有下級(jí)路由節(jié)點(diǎn),??通過(guò)這種方式可以擴(kuò)大覆蓋面積。但是這種網(wǎng)絡(luò)的路由深度太大,加大了拓?fù)溟_(kāi)銷(xiāo),??容易造成信息延時(shí)。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)可看作樹(shù)型結(jié)構(gòu)的升級(jí)版
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]番茄聲發(fā)射信號(hào)功率譜特征分析[J]. 余禮根,李長(zhǎng)纓,陳立平,薛緒掌,衛(wèi)如雪,郭文忠. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2017(10)
[2]盆栽迷你玫瑰水脅迫聲發(fā)射信號(hào)的檢測(cè)及分析[J]. 周橋,陳釗,劉存瑞,時(shí)玲. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2017(08)
[3]基于圖像處理的溫室黃瓜霜霉病診斷系統(tǒng)[J]. 馬浚誠(chéng),溫皓杰,李鑫星,傅澤田,呂雄杰,張領(lǐng)先. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2017(02)
[4]深部應(yīng)力型突出災(zāi)害的聲發(fā)射監(jiān)測(cè)工藝及預(yù)警試驗(yàn)研究[J]. 楊慧明. 煤礦安全. 2017(02)
[5]溫室大棚內(nèi)部溫度變化對(duì)作物生長(zhǎng)的影響[J]. 劉健,劉志鵬,蘇華. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技. 2016(14)
[6]我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與對(duì)策[J]. 張震,劉學(xué)瑜. 農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題. 2015(05)
[7]基于多級(jí)衍射及自適應(yīng)補(bǔ)償?shù)墓饫w光柵傳感器解調(diào)技術(shù)[J]. 張曉鵬,董明利,劉鋒,祝連慶. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(03)
[8]光纖光柵聲發(fā)射檢測(cè)新技術(shù)用于軸承狀態(tài)監(jiān)測(cè)的研究[J]. 李寧,魏鵬,莫宏,梅盛開(kāi),黎敏. 振動(dòng)與沖擊. 2015(03)
[9]水晶梨生長(zhǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J]. 王興旺. 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2014(04)
[10]環(huán)境因子對(duì)番茄生長(zhǎng)發(fā)育的影響[J]. 武利明,張喜春,肖光輝. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào). 2014(13)
博士論文
[1]氣溫與CO2濃度升高對(duì)作物礦質(zhì)脅迫及富集動(dòng)態(tài)的聯(lián)合效應(yīng)試驗(yàn)研究[D]. 王小恒.蘭州大學(xué) 2017
[2]無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用[D]. 王東.重慶大學(xué) 2006
碩士論文
[1]變角剪切下巖石的聲發(fā)射—紅外特性及損傷演化規(guī)律[D]. 劉建偉.江西理工大學(xué) 2014
[2]基于TMS320C6748高速DSP信號(hào)處理模塊設(shè)計(jì)[D]. 李凱.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[3]光纖光柵聲發(fā)射傳感系統(tǒng)[D]. 馬廣春.山東大學(xué) 2012
[4]基于聲發(fā)射原理的植物病害無(wú)損檢測(cè)技術(shù)研究[D]. 李玲玲.天津科技大學(xué) 2012
[5]基于DSP的金屬裂紋聲發(fā)射信號(hào)特征參數(shù)提取[D]. 周靜.廣西大學(xué) 2008
[6]工程化光纖光柵傳感器及其在路面結(jié)構(gòu)中的測(cè)試研究[D]. 王赫喆.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
[7]聲發(fā)射信號(hào)處理與分析技術(shù)的研究[D]. 楊杰.吉林大學(xué) 2005
本文編號(hào):2983450
【文章來(lái)源】:天津科技大學(xué)天津市
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)??
?傳感器節(jié)點(diǎn)??任務(wù)管理節(jié)點(diǎn)管理者??圖2-1無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)??Fig.?2-1?Wireless?sensor?network?structure??ZigBee是一種新興的短距離、低速率、低功耗的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù),主要用于近距離??無(wú)線連接。該技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛,在軍事[4445]、農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)[4647]、醫(yī)療健康[4W9]、??智能家居[%51]、工業(yè)生產(chǎn)[¥53]等領(lǐng)域都發(fā)揮著重要的作用,為人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)了??極大的便捷。ZigBee協(xié)議可以支持三種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu):星型、樹(shù)型和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),如圖??2-2所示。??A?K??星型結(jié)構(gòu)?樹(shù)型結(jié)構(gòu)?網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)??圖2-2網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)??Fig.?2-2?Topology?structure?of?the?network??星型網(wǎng)絡(luò)是三種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中最簡(jiǎn)單的一種,也是組成另外兩種網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ),由一??個(gè)協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)和多個(gè)終端節(jié)點(diǎn)構(gòu)成。樹(shù)型網(wǎng)絡(luò)是一種可以組成大型樹(shù)枝狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)??絡(luò),有一個(gè)協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)和多個(gè)路由器節(jié)點(diǎn),路由器節(jié)點(diǎn)下面又可以有下級(jí)路由節(jié)點(diǎn),??通過(guò)這種方式可以擴(kuò)大覆蓋面積。但是這種網(wǎng)絡(luò)的路由深度太大,加大了拓?fù)溟_(kāi)銷(xiāo),??容易造成信息延時(shí)。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)可看作樹(shù)型結(jié)構(gòu)的升級(jí)版
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]番茄聲發(fā)射信號(hào)功率譜特征分析[J]. 余禮根,李長(zhǎng)纓,陳立平,薛緒掌,衛(wèi)如雪,郭文忠. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2017(10)
[2]盆栽迷你玫瑰水脅迫聲發(fā)射信號(hào)的檢測(cè)及分析[J]. 周橋,陳釗,劉存瑞,時(shí)玲. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2017(08)
[3]基于圖像處理的溫室黃瓜霜霉病診斷系統(tǒng)[J]. 馬浚誠(chéng),溫皓杰,李鑫星,傅澤田,呂雄杰,張領(lǐng)先. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2017(02)
[4]深部應(yīng)力型突出災(zāi)害的聲發(fā)射監(jiān)測(cè)工藝及預(yù)警試驗(yàn)研究[J]. 楊慧明. 煤礦安全. 2017(02)
[5]溫室大棚內(nèi)部溫度變化對(duì)作物生長(zhǎng)的影響[J]. 劉健,劉志鵬,蘇華. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技. 2016(14)
[6]我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與對(duì)策[J]. 張震,劉學(xué)瑜. 農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題. 2015(05)
[7]基于多級(jí)衍射及自適應(yīng)補(bǔ)償?shù)墓饫w光柵傳感器解調(diào)技術(shù)[J]. 張曉鵬,董明利,劉鋒,祝連慶. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(03)
[8]光纖光柵聲發(fā)射檢測(cè)新技術(shù)用于軸承狀態(tài)監(jiān)測(cè)的研究[J]. 李寧,魏鵬,莫宏,梅盛開(kāi),黎敏. 振動(dòng)與沖擊. 2015(03)
[9]水晶梨生長(zhǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J]. 王興旺. 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2014(04)
[10]環(huán)境因子對(duì)番茄生長(zhǎng)發(fā)育的影響[J]. 武利明,張喜春,肖光輝. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào). 2014(13)
博士論文
[1]氣溫與CO2濃度升高對(duì)作物礦質(zhì)脅迫及富集動(dòng)態(tài)的聯(lián)合效應(yīng)試驗(yàn)研究[D]. 王小恒.蘭州大學(xué) 2017
[2]無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用[D]. 王東.重慶大學(xué) 2006
碩士論文
[1]變角剪切下巖石的聲發(fā)射—紅外特性及損傷演化規(guī)律[D]. 劉建偉.江西理工大學(xué) 2014
[2]基于TMS320C6748高速DSP信號(hào)處理模塊設(shè)計(jì)[D]. 李凱.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[3]光纖光柵聲發(fā)射傳感系統(tǒng)[D]. 馬廣春.山東大學(xué) 2012
[4]基于聲發(fā)射原理的植物病害無(wú)損檢測(cè)技術(shù)研究[D]. 李玲玲.天津科技大學(xué) 2012
[5]基于DSP的金屬裂紋聲發(fā)射信號(hào)特征參數(shù)提取[D]. 周靜.廣西大學(xué) 2008
[6]工程化光纖光柵傳感器及其在路面結(jié)構(gòu)中的測(cè)試研究[D]. 王赫喆.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
[7]聲發(fā)射信號(hào)處理與分析技術(shù)的研究[D]. 楊杰.吉林大學(xué) 2005
本文編號(hào):2983450
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