農田環(huán)境參數對田間作物的生長和產量影響較大,為了促進作物健康生長,提高作物的產量和品質,須掌握農作物生長環(huán)境信息,并對農田環(huán)境信息實時采集和分析。本文在綜述國內、外無線傳感器網絡（Wireless Sensor Network,WSN）與農業(yè)相結合研究現(xiàn)狀基礎上,緊扣現(xiàn)代農業(yè)對環(huán)境參數采集需精準、實時、操作便捷和遠程控制的要求和特點,利用無線傳感器網絡技術設計并實現(xiàn)了一套以太陽能為能量供應的農田參數遠程監(jiān)測系統(tǒng)。本系統(tǒng)可對農（?）田環(huán)境中的大氣溫濕度、風速、風向、土壤溫度和水分含量,以及光照強度進行監(jiān)測,為作物育苗、栽培提供數據參考,進而提升作物的產量和產品質量。本研究以太陽能作為能源供應,采用TI公司生產的CC2530射頻硬件模塊和Zstack軟件協(xié)議棧軟件平臺組建農田環(huán)境中的無線傳感器網絡,實現(xiàn)對環(huán)境各項參數采集。選用3G-DTU模塊實現(xiàn)無線傳感器網絡與遠程服務器之間數據遠程傳輸,通過3G移動通信網絡進行數據交互;農田環(huán)境遠程數據監(jiān)測中心采用瀏覽器/服務器（Bowse/Server,B/S）架構搭建,以MySql數據庫作為農田環(huán)境參數的存儲,在Java平臺上利用Jfinal框架開發(fā)... 

【文章來源】：福建農林大學福建省

【文章頁數】：77 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景和意義
    1.2 WSN在農業(yè)中的應用現(xiàn)狀
        1.2.1 WSN概述
        1.2.2 國外現(xiàn)狀
        1.2.3 國內現(xiàn)狀
    1.3 研究內容
    1.4 論文組織結構
第二章 監(jiān)測系統(tǒng)方案設計
    2.1 監(jiān)測系統(tǒng)主要參數分析
        2.1.1 溫度
        2.1.2 濕度
        2.1.3 土壤水分
        2.1.4 風速、風向
        2.1.5 光照強度
    2.2 系統(tǒng)總體方案設計與功能分析
        2.2.1 系統(tǒng)總體方案設計
        2.2.2 系統(tǒng)功能分析
    2.3 相關無線通信技術簡介
        2.3.1 ZigBee技術
        2.3.2 3G通信技術
    2.4 本章小結
第三章 硬件系統(tǒng)設計
    3.1 硬件系統(tǒng)概述
        3.1.1 匯聚節(jié)點的硬件框架
        3.1.2 路由和終端節(jié)點硬件框架
    3.2 主控芯片的選型
    3.3 3G模塊的選型
    3.4 傳感器的選型
        3.4.1 大氣溫濕度傳感器
        3.4.2 土壤水分溫度傳感器
        3.4.3 風速傳感器
        3.4.4 風向傳感器
        3.4.5 光照傳感器
    3.5 太陽能供電模塊設計
        3.5.1 匯聚節(jié)點太陽能供電模塊
        3.5.2 路由和終端節(jié)點太陽能供電模塊
    3.6 外圍電路設計
        3.6.1 復位和調試電路
        3.6.2 RS485串口電路
        3.6.3 傳感器接口電路
        3.6.4 DTU接口電路
        3.6.5 電源管理電路
    3.7 本章小結
第四章 系統(tǒng)軟件開發(fā)
    4.1 系統(tǒng)軟件設計概述
    4.2 WSN軟件開發(fā)
        4.2.1 開發(fā)環(huán)境介紹
        4.2.2 Z-Stack工作流程
        4.2.3 匯聚節(jié)點程序開發(fā)
        4.2.4 路由節(jié)點程序開發(fā)
        4.2.5 終端節(jié)點程序開發(fā)
        4.2.6 數據處理算法
    4.3 農田監(jiān)測中心軟件開發(fā)
        4.3.1 監(jiān)測中心軟件設計概述
        4.3.2 B/S架構下監(jiān)測中心軟件的開發(fā)
        4.3.3 系統(tǒng)功能展示
    4.4 本章小結
第五章 農田監(jiān)測系統(tǒng)測試
    5.1 ZigBee組網測試
        5.1.1 節(jié)點通信距離測試
        5.1.2 丟包率測試
    5.2 EW-MA算法測試與分析
    5.3 節(jié)點感知精度測試
    5.4 運行測試
    5.5 本章小結
第六章 總結與展望
    6.1 總結
    6.2 展望
參考文獻
研究生期間科研成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于無線傳感器網絡的無人機農田信息監(jiān)測系統(tǒng)[J]. 張波,羅錫文,蘭玉彬,黃志宏,曾鳴,李繼宇.  農業(yè)工程學報. 2015(17)
[2]李民贊:我國精細農業(yè)的引路人[J]. 王雯慧.  中國農村科技. 2015(08)
[3]獨立光伏智能控制系統(tǒng)的設計[J]. 黃培.  電氣應用. 2015(06)
[4]無線傳感器網絡應用系統(tǒng)最新進展綜述[J]. 孫龍.  中國新通信. 2015(06)
[5]DTU通信協(xié)議的一種改進設計[J]. 趙忠彪.  電力系統(tǒng)保護與控制. 2014(17)
[6]鉛酸電池與鋰電池全生命周期對比研究[J]. 韓業(yè)斌.  蓄電池. 2014(04)
[7]無線傳感裝置的太陽能供電系統(tǒng)研究[J]. 宋麗青,劉沖,張志新,梁幫偉,劉洋,李以輝.  現(xiàn)代電子技術. 2014(14)
[8]基于JFinal框架的Java Web應用開發(fā)研究[J]. 楊寧,劉丹軍.  電腦知識與技術. 2014(07)
[9]C/S到B/S模式轉換的技術研究[J]. 查修齊,吳榮泉,高元鈞.  計算機工程. 2014(01)
[10]短距離無線通信關鍵技術及應用發(fā)展前景[J]. 陳展,陶崢.  科技傳播. 2013(22)

博士論文
[1]基于無線傳感器網絡的農田環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[D]. 孫玉文.南京農業(yè)大學 2013

碩士論文
[1]土壤墑情信息采集與遠程監(jiān)控系統(tǒng)的設計[D]. 趙雷.黑龍江大學 2014
[2]基于WSN的溫室環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)研究與設計[D]. 張興偉.鄭州大學 2013
[3]基于ZigBee技術灌溉系統(tǒng)的設計及應用[D]. 李曉麗.中國農業(yè)科學院 2011
[4]基于無線傳感器網絡的溫室草莓園生態(tài)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)研究[D]. 楊凱盛.浙江大學 2011
[5]GPRS與WEB技術在輻射環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)中的應用研究[D]. 焦歡歡.成都理工大學 2010
[6]農業(yè)環(huán)境參數遠程檢測WSN網關的研究與設計[D]. 鄒志勇.西北農林科技大學 2010
[7]Ajax技術在Web系統(tǒng)中的應用研究[D]. 馮振興.北京林業(yè)大學 2008



本文編號：3249351