長期以來,我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)仍舊以傳統(tǒng)生產(chǎn)模式為主,信息化程度普遍較低。如何快速推進農(nóng)業(yè)信息化建設,一直都是我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展和相關科研工作所面臨的迫切任務。有鑒于此,本文針對一個典型的農(nóng)業(yè)信息化系統(tǒng)需求,兼顧現(xiàn)場設備功耗,設計并實現(xiàn)了一款基于ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡的農(nóng)業(yè)大田遠程數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)。示范應用表明,該系統(tǒng)能夠很好地支持農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)監(jiān)測任務,并能夠為科研工作者提供精細的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)支持,在農(nóng)業(yè)信息化建設及現(xiàn)代化農(nóng)田經(jīng)營管理等方面具有很好的應用價值。具體而言,本文的主要研究工作如下:（1）基于農(nóng)業(yè)大田數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)需求,設計并搭建了系統(tǒng)的總體構(gòu)架。該系統(tǒng)主要包含ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡子系統(tǒng)和遠程管理軟件子系統(tǒng)兩部分,兩者之間通過以太網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互協(xié)議實現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊。其中,ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡子系統(tǒng)部署于農(nóng)業(yè)大田區(qū)域,主要實現(xiàn)農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的實時采集、處理和無線傳輸?shù)裙δ堋＿h程管理軟件子系統(tǒng)則主要用于數(shù)據(jù)接收、存儲和展示,可以與網(wǎng)關節(jié)點保持通訊,從而支持遠程瀏覽器對農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測。（2）利用超低功耗的CC2530、STM32芯片搭建了ZigBee無線傳感器節(jié)點的硬件電路系統(tǒng)。設計了相應的最... 

【文章來源】：長安大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究內(nèi)容及思路
    1.4 論文章節(jié)安排
    1.5 本章小結(jié)
第二章 基于ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡的系統(tǒng)總體構(gòu)架設計
    2.1 系統(tǒng)需求分析
        2.1.1 行業(yè)標準
        2.1.2 系統(tǒng)功能需求
    2.2 系統(tǒng)總體構(gòu)架設計
    2.3 ZigBee網(wǎng)絡節(jié)能分析
    2.4 ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡搭建
        2.4.1 ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡
        2.4.2 ZigBee節(jié)點微處理器選型
        2.4.3 數(shù)據(jù)傳感器選型
    2.5 系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互協(xié)議設計
    2.6 本章小結(jié)
第三章 基于CC2530的無線傳感器節(jié)點硬件設計與實現(xiàn)
    3.1 ZigBee無線傳感器節(jié)點硬件框架設計
    3.2 ZigBee節(jié)點最小系統(tǒng)電路設計
        3.2.1 芯片CC2530最小系統(tǒng)電路設計
        3.2.2 芯片STM32最小系統(tǒng)電路設計
    3.3 ZigBee節(jié)點采集模塊電路設計
        3.3.1 電源轉(zhuǎn)換模塊電路設計
        3.3.2 土壤溫度傳感器模塊電路設計
        3.3.3 土壤濕度傳感器模塊電路設計
        3.3.4 空氣溫濕度傳感器模塊電路設計
        3.3.5 光照強度傳感器模塊電路設計
    3.4 ZigBee節(jié)點通信模塊電路設計
        3.4.1 串口通信模塊電路設計
        3.4.2 以太網(wǎng)通信模塊電路設計
        3.4.3 數(shù)據(jù)存儲模塊電路設計
    3.5 ZigBee無線傳感器節(jié)點硬件實現(xiàn)
    3.6 本章小結(jié)
第四章 基于Z-Stack的無線傳感器節(jié)點程序設計與實現(xiàn)
    4.1 ZigBee協(xié)議構(gòu)架及Z-Stack協(xié)議棧
    4.2 ZigBee無線傳感器節(jié)點工作流程設計
        4.2.1 網(wǎng)關工作流程設計
        4.2.2 路由器工作流程設計
        4.2.3 終端設備工作流程設計
    4.3 數(shù)據(jù)傳感器驅(qū)動程序設計
        4.3.1 土壤溫度傳感器驅(qū)動程序設計
        4.3.2 土壤濕度驅(qū)動程序設計
        4.3.3 空氣溫濕度傳感器驅(qū)動程序設計
        4.3.4 光照強度傳感器驅(qū)動程序設計
    4.4 基于傳統(tǒng)AODVjr算法的節(jié)能優(yōu)化研究
        4.4.1 分層AODVjr算法
        4.4.2 仿真結(jié)果對比
    4.5 本章小結(jié)
第五章 基于JavaEE的遠程管理軟件子系統(tǒng)設計與實現(xiàn)
    5.1 遠程管理軟件子系統(tǒng)總體框架設計
    5.2 表現(xiàn)層設計與實現(xiàn)
    5.3 業(yè)務層設計與實現(xiàn)
        5.3.1 業(yè)務組件設計與實現(xiàn)
        5.3.2 業(yè)務流程設計
    5.4 數(shù)據(jù)實體層的設計與實現(xiàn)
        5.4.1 數(shù)據(jù)實體的提取與設計
        5.4.2 持久化實體定義與實現(xiàn)
        5.4.3 關聯(lián)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
    5.5 本章小結(jié)
第六章 農(nóng)業(yè)大田數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)測試與應用
    6.1 系統(tǒng)測試
        6.1.1 數(shù)據(jù)傳感器采集測試
        6.1.2 網(wǎng)關通信測試
        6.1.3 遠程管理軟件子系統(tǒng)功能測試
    6.2 示范應用
        6.2.1 應用場景描述
        6.2.2 應用展示
    6.3 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
    總結(jié)
    展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]自動氣象站風速風向兩種計算方法的比較[J]. 李昕娣,黃飛龍.  廣東氣象. 2016(04)
[2]嵌入式系統(tǒng)的小型自動氣象站設計[J]. 勇婭詢,劉懷芝.  單片機與嵌入式系統(tǒng)應用. 2016 (02)
[3]我國設施農(nóng)業(yè)氣象業(yè)務服務現(xiàn)狀與措施[J]. 于春華,范海晶,尹忠義.  中國農(nóng)業(yè)信息. 2016(01)
[4]基于無線傳感網(wǎng)絡的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)[J]. 王驥,林杰華,謝仕義.  傳感技術學報. 2015(11)
[5]農(nóng)業(yè)發(fā)展中農(nóng)業(yè)設施的重要作用分析[J]. 曹金科.  科技創(chuàng)新與應用. 2014(04)
[6]基于社會網(wǎng)絡的電子商務信任社區(qū)聚類模型[J]. 張少中,方朝曦,陳軍敢,施炯.  浙江大學學報(工學版). 2013(04)
[7]我國設施農(nóng)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 秦海生,賈寶軍.  農(nóng)機科技推廣. 2013(03)
[8]基于WSN和GPRS遠程溫室大棚環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的研究[J]. 俞昌忠,陳躍東.  長春工程學院學報(自然科學版). 2011(04)
[9]物聯(lián)網(wǎng)自動氣象站遠程數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)[J]. 唐慧強,周靜艷.  南京信息工程大學學報(自然科學版). 2011(05)
[10]淺談發(fā)展設施農(nóng)業(yè)的意義及舉措[J]. 談春成.  天津農(nóng)業(yè)科學. 2011(03)

碩士論文
[1]基于ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡技術的鐵路監(jiān)測系統(tǒng)的研究與設計[D]. 張丁方.西南交通大學 2016
[2]基于物聯(lián)網(wǎng)的設施農(nóng)業(yè)遠程智能化信息監(jiān)測系統(tǒng)的開發(fā)[D]. 施苗苗.太原理工大學 2016
[3]無線傳感器網(wǎng)絡若干關鍵技術在農(nóng)業(yè)上的研究與應用[D]. 魯業(yè)明.吉林農(nóng)業(yè)大學 2016
[4]基于ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡的森林火災監(jiān)測系統(tǒng)研究[D]. 蘇坡.長安大學 2015
[5]自動氣象站數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D]. 汪文忠.華中科技大學 2012
[6]智能地面氣象監(jiān)測儀的研究與實現(xiàn)[D]. 譚鑒榮.北京郵電大學 2010



本文編號：3179472