基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)作物生長監(jiān)控系統(tǒng)

孔曉紅+宋長源+王亞君

摘要：提出了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)作物環(huán)境參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)，包括傳感節(jié)點的選擇及設(shè)計、無線網(wǎng)絡(luò)的組成、監(jiān)控系統(tǒng)功能模塊的實現(xiàn)等。該系統(tǒng)易于擴展，具有較強的實用性和通用性。同時，可以方便地接入Internet網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)產(chǎn)品信息的共享和遠程控制，大大地提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息化程度和自動化水平，滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)控制要求。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);無線傳感器網(wǎng)絡(luò);CC2530

中圖分類號：TP277 ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ?文章編號：0439-8114（2014）20-4983-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2014.20.058

Monitoring System of Crop Growth Based on Internet of Things

KONG Xiao-hong1， SONG Chang-yuan1， WANG Ya-jun2

（1.Henan Institute of Science and Technology， Xinxiang ?453003， Henan， China; 2.Xinxiang University ，Xinxiang ?453003， Henan， China）

Abstract： A system of monitoring environmental parameters of crop based on Internet of things was proposed. It included the selection and design of the sensor nodes， the framework of a wireless network and the realization of function modules of monitoring systems. The system was easy to expanded， with strong practicality and generality. It easily accessed the internet to share products information and remote control. It greatly improved the information degree and automation level of agricultural production， and met the controlling requirements of modern agriculture.

Key words： Internet of things; wireless sensor network; CC2530

與發(fā)達國家比較，我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自動化水平低，生產(chǎn)方式相對落后，導致自然資源和人力資源極大地浪費。目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)引起國家的高度重視，國家在“十二五”發(fā)展綱要中提出“農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化”規(guī)劃，發(fā)展“智能農(nóng)業(yè)”，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的信息化水平。物聯(lián)網(wǎng)（Internet of things，IOT）是利用傳感技術(shù)、射頻技術(shù)（RFID）、信息處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)等，對現(xiàn)實世界進行信息采集、處理和傳輸，實現(xiàn)物體“智能化”，從而達到對個體進行信息跟蹤、定位、監(jiān)控和管理的目的，是現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的延伸。物聯(lián)網(wǎng)上的物與物之間或與環(huán)境之間進行信息交換和通信，具有了“人工智能”，通過環(huán)境信息的反饋與處理，不需要人的干預(yù)，能夠自適應(yīng)的調(diào)整自身狀態(tài)。該技術(shù)已經(jīng)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中逐步得到推廣應(yīng)用[1-4]。

農(nóng)作物監(jiān)控涉及到生長的整個過程，本研究結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過信息傳感設(shè)備和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)獲取物理世界的信息，結(jié)合無線和有線網(wǎng)絡(luò)等完成信息的傳送與共享，采用數(shù)據(jù)處理技術(shù)對信息進行提取和加工，對物質(zhì)世界實現(xiàn)完全感知，提高資源利用率和生產(chǎn)力水平，改善人與自然的關(guān)系[1，2]。

1 ?農(nóng)作物監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計

本監(jiān)控系統(tǒng)通過感知設(shè)備實時采集農(nóng)作物生產(chǎn)過程中的狀態(tài)信息，將信息進行處理并傳輸給生產(chǎn)者，提供合理的生產(chǎn)建議和預(yù)警信息，用以調(diào)節(jié)農(nóng)作物的生產(chǎn)環(huán)境并對潛在災(zāi)情采取應(yīng)對措施。

1.1 ?監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)原理

針對農(nóng)作物生長監(jiān)控特點，監(jiān)控系統(tǒng)采用感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層的3層體系架構(gòu)如圖1所示[1]。感知層用于采集農(nóng)作物生長信息，通過在農(nóng)業(yè)種植現(xiàn)場部署各種各樣的傳感器、RFID裝置、攝像頭設(shè)備等，實時獲取農(nóng)作物的生長參數(shù)、環(huán)境參數(shù)和現(xiàn)場設(shè)施的使用情況;網(wǎng)絡(luò)層主要是對感知層采集到的數(shù)據(jù)信息進行處理和傳遞;應(yīng)用層通過人機交互接口，將信息網(wǎng)絡(luò)層獲得的數(shù)據(jù)以直觀的形式提交給最終用戶，同時用戶根據(jù)現(xiàn)場參數(shù)做出判斷并將相應(yīng)的操作反饋到現(xiàn)場。

基于該架構(gòu)在被控現(xiàn)場建立一套集視頻、信息采集、數(shù)據(jù)分析處理為一體的測量平臺，搭建一個集本地無線覆蓋和廣域網(wǎng)接入的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng);網(wǎng)絡(luò)層基于網(wǎng)絡(luò)資源和實時任務(wù)調(diào)度理論，實現(xiàn)動態(tài)環(huán)境中自適應(yīng)拓撲結(jié)構(gòu)，完成信息傳遞和共享，建立物聯(lián)網(wǎng)信息空間和物理空間的關(guān)聯(lián)模型。

1.2 ?監(jiān)控系統(tǒng)功能模塊設(shè)計

結(jié)合農(nóng)作物生產(chǎn)過程特點，各層次功能模塊如圖2所示。感知層由傳感節(jié)點、射頻裝置、EPC編碼技術(shù)和視頻攝像等功能模塊組成，主要檢測農(nóng)作物生長信息如發(fā)芽期、成熟期和環(huán)境參數(shù)如溫度、光照度、土壤含水率等。網(wǎng)絡(luò)層利用無線傳感網(wǎng)、3G網(wǎng)絡(luò)等無線網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)合，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的整合、分析和可靠傳輸，同時利用云存儲技術(shù)解決大量數(shù)據(jù)的分布式存儲，保證農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通暢和共享。應(yīng)用層實現(xiàn)數(shù)據(jù)分析、視頻監(jiān)控、生長過程跟蹤、產(chǎn)品信息發(fā)布，利用反饋的數(shù)據(jù)實現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備控制等功能。endprint

2 ?監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn)

在監(jiān)控現(xiàn)場，基于ZigBee 2007/PRO協(xié)議組成近距離無線網(wǎng)絡(luò)連接，該協(xié)議具有更好的互操作性、節(jié)點密度管理、數(shù)據(jù)負荷管理等，網(wǎng)絡(luò)通信距離更遠，組網(wǎng)性能更穩(wěn)定。該網(wǎng)絡(luò)還具有低功耗特點，在監(jiān)控系統(tǒng)功能增加時支持大量的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點擴展，遵循IEEE 802.15.4技術(shù)標準。

2.1 ?無線傳感節(jié)點的設(shè)計

ZigBee傳感節(jié)點選用CC2530作為處理器[5]，該芯片集成了RF收發(fā)器、增強工業(yè)標準的8051MCU、在系統(tǒng)可編程Flash存儲器、8 K RAM、ADC轉(zhuǎn)換器等功能模塊于一體，是一個完整的SoC系統(tǒng)。CC2530節(jié)點電路原理圖如圖3所示。CC2530結(jié)合德州儀器的ZigBee協(xié)議棧（Z-Stack），大大提高了單片機與無線通信模塊的可靠性，同時減小了節(jié)點的體積與質(zhì)量。

本系統(tǒng)傳感器節(jié)點主要完成農(nóng)作物各種生長環(huán)境參數(shù)的采集，如溫度、濕度和農(nóng)藥殘留、病蟲害信息等。由于使用環(huán)境的要求，CC2530具有體積小、抗干擾能力強和低功耗等特點。CC2530和其他模塊電路連接如圖4所示。

2.2 ?無線傳感網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

根據(jù)功能不同，組成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點包括3類：終端節(jié)點、路由器節(jié)點和協(xié)調(diào)器節(jié)點。在每個ZigBee局域網(wǎng)中，協(xié)調(diào)器節(jié)點是惟一的，存儲整個網(wǎng)絡(luò)的路由信息，并對其他節(jié)點進行管理和協(xié)調(diào)，如設(shè)備加入網(wǎng)絡(luò)和退出網(wǎng)絡(luò)等，在網(wǎng)絡(luò)中起著非常重要的作用。本系統(tǒng)采用以協(xié)調(diào)器為中心的網(wǎng)狀拓撲結(jié)構(gòu)，采用ZigBee無線通信方式，將溫濕度傳感器、光照傳感器、生物制劑監(jiān)測傳感器等分布于農(nóng)田各處，采集數(shù)據(jù)傳送給協(xié)調(diào)器，由且協(xié)調(diào)器作為中央處理器啟動執(zhí)行設(shè)備，調(diào)節(jié)溫度和干燥度等。協(xié)調(diào)器同時連接網(wǎng)關(guān)，將環(huán)境數(shù)據(jù)傳送到主機和網(wǎng)絡(luò)顯示并共享信息，也可以人工干預(yù)控制過程。

由于無線傳感器終端節(jié)點的通信距離比較有限，要求根據(jù)農(nóng)作物種植分布情況布置路由節(jié)點，盡可能實現(xiàn)種植區(qū)域內(nèi)無通信盲點。無線傳感器節(jié)點可以通過各路由節(jié)點、協(xié)調(diào)器節(jié)點向無線網(wǎng)關(guān)發(fā)送數(shù)據(jù)，無線傳感器終端節(jié)點與路由節(jié)點形成的是一個動態(tài)自治的多跳網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器是整個監(jiān)控系統(tǒng)的核心部分，負責無線網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部節(jié)點的管理，同時實現(xiàn)ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的有機融合，達到了現(xiàn)場參數(shù)對用戶是透明的目的。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖5所示。

3 ?小結(jié)

現(xiàn)代社會發(fā)展在農(nóng)業(yè)、能源、金融等方面都遇到了發(fā)展的“瓶頸”，在農(nóng)業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量控制等方面不能滿足人們的需求。本研究選擇物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過更智能的終端、覆蓋更全面的網(wǎng)絡(luò)，基于ZigBee無線傳感網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)農(nóng)作物生長監(jiān)控，生產(chǎn)現(xiàn)場由部署3類節(jié)點，惟一的ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器，作為整個控制中心;ZigBee終端節(jié)點采集數(shù)據(jù)并無線收發(fā)，形成節(jié)點間能夠自治的組成網(wǎng)絡(luò);在大量的終端節(jié)點間布置若干個具有路由功能的節(jié)點，實現(xiàn)路由信息管理。該系統(tǒng)可以方便地接入現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)作物生長信息的跟蹤、共享和農(nóng)業(yè)設(shè)備的遠程控制，大大地提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息化程度和自動化水平，滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)控制要求。同時，該系統(tǒng)具有很好的靈活性及擴展性，還可以滿足產(chǎn)品質(zhì)量的有效控制，產(chǎn)品信息可以直接在網(wǎng)絡(luò)發(fā)布，增加產(chǎn)品的銷售渠道和完善物流信息，因此，本監(jiān)控系統(tǒng)具有較強的實用性和推廣價值。

參考文獻：

[1] 陳 ?勇，曹玉保，王林強.基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)灌溉監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計[J].電子設(shè)計工程，2012，20（22）：104-106.

[2] PARK D H ，PARK J W.Wireless sensor network based greenhouse environment monitoring and automatic control system for dew condensation prevention[J].Sensors，2011，11（4）：3640-3651.

[3] 勞鳳丹，余禮根，滕光輝，等.設(shè)施農(nóng)業(yè)3G+VPN 遠程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].中國農(nóng)業(yè)大學學報，2011，16（2）：155-159.

[4] 戴起偉，曹 ?靜，凡 ?燕，等.面向現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)應(yīng)用的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)模式設(shè)計[J].江蘇農(nóng)業(yè)學報，2012，28（5）：1173-1180.

[5] 聶洪淼，焦運濤，趙明宇.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在精準農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的研究與設(shè)計[J].自動化技術(shù)與應(yīng)用，2012，31（10）：89-93.endprint

2 ?監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn)

在監(jiān)控現(xiàn)場，基于ZigBee 2007/PRO協(xié)議組成近距離無線網(wǎng)絡(luò)連接，該協(xié)議具有更好的互操作性、節(jié)點密度管理、數(shù)據(jù)負荷管理等，網(wǎng)絡(luò)通信距離更遠，組網(wǎng)性能更穩(wěn)定。該網(wǎng)絡(luò)還具有低功耗特點，在監(jiān)控系統(tǒng)功能增加時支持大量的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點擴展，遵循IEEE 802.15.4技術(shù)標準。

2.1 ?無線傳感節(jié)點的設(shè)計

ZigBee傳感節(jié)點選用CC2530作為處理器[5]，該芯片集成了RF收發(fā)器、增強工業(yè)標準的8051MCU、在系統(tǒng)可編程Flash存儲器、8 K RAM、ADC轉(zhuǎn)換器等功能模塊于一體，是一個完整的SoC系統(tǒng)。CC2530節(jié)點電路原理圖如圖3所示。CC2530結(jié)合德州儀器的ZigBee協(xié)議棧（Z-Stack），大大提高了單片機與無線通信模塊的可靠性，同時減小了節(jié)點的體積與質(zhì)量。

本系統(tǒng)傳感器節(jié)點主要完成農(nóng)作物各種生長環(huán)境參數(shù)的采集，如溫度、濕度和農(nóng)藥殘留、病蟲害信息等。由于使用環(huán)境的要求，CC2530具有體積小、抗干擾能力強和低功耗等特點。CC2530和其他模塊電路連接如圖4所示。

2.2 ?無線傳感網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

根據(jù)功能不同，組成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點包括3類：終端節(jié)點、路由器節(jié)點和協(xié)調(diào)器節(jié)點。在每個ZigBee局域網(wǎng)中，協(xié)調(diào)器節(jié)點是惟一的，存儲整個網(wǎng)絡(luò)的路由信息，并對其他節(jié)點進行管理和協(xié)調(diào)，如設(shè)備加入網(wǎng)絡(luò)和退出網(wǎng)絡(luò)等，在網(wǎng)絡(luò)中起著非常重要的作用。本系統(tǒng)采用以協(xié)調(diào)器為中心的網(wǎng)狀拓撲結(jié)構(gòu)，采用ZigBee無線通信方式，將溫濕度傳感器、光照傳感器、生物制劑監(jiān)測傳感器等分布于農(nóng)田各處，采集數(shù)據(jù)傳送給協(xié)調(diào)器，由且協(xié)調(diào)器作為中央處理器啟動執(zhí)行設(shè)備，調(diào)節(jié)溫度和干燥度等。協(xié)調(diào)器同時連接網(wǎng)關(guān)，將環(huán)境數(shù)據(jù)傳送到主機和網(wǎng)絡(luò)顯示并共享信息，也可以人工干預(yù)控制過程。

由于無線傳感器終端節(jié)點的通信距離比較有限，要求根據(jù)農(nóng)作物種植分布情況布置路由節(jié)點，盡可能實現(xiàn)種植區(qū)域內(nèi)無通信盲點。無線傳感器節(jié)點可以通過各路由節(jié)點、協(xié)調(diào)器節(jié)點向無線網(wǎng)關(guān)發(fā)送數(shù)據(jù)，無線傳感器終端節(jié)點與路由節(jié)點形成的是一個動態(tài)自治的多跳網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器是整個監(jiān)控系統(tǒng)的核心部分，負責無線網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部節(jié)點的管理，同時實現(xiàn)ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的有機融合，達到了現(xiàn)場參數(shù)對用戶是透明的目的。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖5所示。

3 ?小結(jié)

現(xiàn)代社會發(fā)展在農(nóng)業(yè)、能源、金融等方面都遇到了發(fā)展的“瓶頸”，在農(nóng)業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量控制等方面不能滿足人們的需求。本研究選擇物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過更智能的終端、覆蓋更全面的網(wǎng)絡(luò)，基于ZigBee無線傳感網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)農(nóng)作物生長監(jiān)控，生產(chǎn)現(xiàn)場由部署3類節(jié)點，惟一的ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器，作為整個控制中心;ZigBee終端節(jié)點采集數(shù)據(jù)并無線收發(fā)，形成節(jié)點間能夠自治的組成網(wǎng)絡(luò);在大量的終端節(jié)點間布置若干個具有路由功能的節(jié)點，實現(xiàn)路由信息管理。該系統(tǒng)可以方便地接入現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)作物生長信息的跟蹤、共享和農(nóng)業(yè)設(shè)備的遠程控制，大大地提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息化程度和自動化水平，滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)控制要求。同時，該系統(tǒng)具有很好的靈活性及擴展性，還可以滿足產(chǎn)品質(zhì)量的有效控制，產(chǎn)品信息可以直接在網(wǎng)絡(luò)發(fā)布，增加產(chǎn)品的銷售渠道和完善物流信息，因此，本監(jiān)控系統(tǒng)具有較強的實用性和推廣價值。

參考文獻：

[1] 陳 ?勇，曹玉保，王林強.基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)灌溉監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計[J].電子設(shè)計工程，2012，20（22）：104-106.

[2] PARK D H ，PARK J W.Wireless sensor network based greenhouse environment monitoring and automatic control system for dew condensation prevention[J].Sensors，2011，11（4）：3640-3651.

[3] 勞鳳丹，余禮根，滕光輝，等.設(shè)施農(nóng)業(yè)3G+VPN 遠程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].中國農(nóng)業(yè)大學學報，2011，16（2）：155-159.

[4] 戴起偉，曹 ?靜，凡 ?燕，等.面向現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)應(yīng)用的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)模式設(shè)計[J].江蘇農(nóng)業(yè)學報，2012，28（5）：1173-1180.

[5] 聶洪淼，焦運濤，趙明宇.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在精準農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的研究與設(shè)計[J].自動化技術(shù)與應(yīng)用，2012，31（10）：89-93.endprint

2 ?監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn)

在監(jiān)控現(xiàn)場，基于ZigBee 2007/PRO協(xié)議組成近距離無線網(wǎng)絡(luò)連接，該協(xié)議具有更好的互操作性、節(jié)點密度管理、數(shù)據(jù)負荷管理等，網(wǎng)絡(luò)通信距離更遠，組網(wǎng)性能更穩(wěn)定。該網(wǎng)絡(luò)還具有低功耗特點，在監(jiān)控系統(tǒng)功能增加時支持大量的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點擴展，遵循IEEE 802.15.4技術(shù)標準。

2.1 ?無線傳感節(jié)點的設(shè)計

ZigBee傳感節(jié)點選用CC2530作為處理器[5]，該芯片集成了RF收發(fā)器、增強工業(yè)標準的8051MCU、在系統(tǒng)可編程Flash存儲器、8 K RAM、ADC轉(zhuǎn)換器等功能模塊于一體，是一個完整的SoC系統(tǒng)。CC2530節(jié)點電路原理圖如圖3所示。CC2530結(jié)合德州儀器的ZigBee協(xié)議棧（Z-Stack），大大提高了單片機與無線通信模塊的可靠性，同時減小了節(jié)點的體積與質(zhì)量。

本系統(tǒng)傳感器節(jié)點主要完成農(nóng)作物各種生長環(huán)境參數(shù)的采集，如溫度、濕度和農(nóng)藥殘留、病蟲害信息等。由于使用環(huán)境的要求，CC2530具有體積小、抗干擾能力強和低功耗等特點。CC2530和其他模塊電路連接如圖4所示。

2.2 ?無線傳感網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

根據(jù)功能不同，組成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點包括3類：終端節(jié)點、路由器節(jié)點和協(xié)調(diào)器節(jié)點。在每個ZigBee局域網(wǎng)中，協(xié)調(diào)器節(jié)點是惟一的，存儲整個網(wǎng)絡(luò)的路由信息，并對其他節(jié)點進行管理和協(xié)調(diào)，如設(shè)備加入網(wǎng)絡(luò)和退出網(wǎng)絡(luò)等，在網(wǎng)絡(luò)中起著非常重要的作用。本系統(tǒng)采用以協(xié)調(diào)器為中心的網(wǎng)狀拓撲結(jié)構(gòu)，采用ZigBee無線通信方式，將溫濕度傳感器、光照傳感器、生物制劑監(jiān)測傳感器等分布于農(nóng)田各處，采集數(shù)據(jù)傳送給協(xié)調(diào)器，由且協(xié)調(diào)器作為中央處理器啟動執(zhí)行設(shè)備，調(diào)節(jié)溫度和干燥度等。協(xié)調(diào)器同時連接網(wǎng)關(guān)，將環(huán)境數(shù)據(jù)傳送到主機和網(wǎng)絡(luò)顯示并共享信息，也可以人工干預(yù)控制過程。

由于無線傳感器終端節(jié)點的通信距離比較有限，要求根據(jù)農(nóng)作物種植分布情況布置路由節(jié)點，盡可能實現(xiàn)種植區(qū)域內(nèi)無通信盲點。無線傳感器節(jié)點可以通過各路由節(jié)點、協(xié)調(diào)器節(jié)點向無線網(wǎng)關(guān)發(fā)送數(shù)據(jù)，無線傳感器終端節(jié)點與路由節(jié)點形成的是一個動態(tài)自治的多跳網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器是整個監(jiān)控系統(tǒng)的核心部分，負責無線網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部節(jié)點的管理，同時實現(xiàn)ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的有機融合，達到了現(xiàn)場參數(shù)對用戶是透明的目的。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖5所示。

3 ?小結(jié)

現(xiàn)代社會發(fā)展在農(nóng)業(yè)、能源、金融等方面都遇到了發(fā)展的“瓶頸”，在農(nóng)業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量控制等方面不能滿足人們的需求。本研究選擇物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過更智能的終端、覆蓋更全面的網(wǎng)絡(luò)，基于ZigBee無線傳感網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)農(nóng)作物生長監(jiān)控，生產(chǎn)現(xiàn)場由部署3類節(jié)點，惟一的ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器，作為整個控制中心;ZigBee終端節(jié)點采集數(shù)據(jù)并無線收發(fā)，形成節(jié)點間能夠自治的組成網(wǎng)絡(luò);在大量的終端節(jié)點間布置若干個具有路由功能的節(jié)點，實現(xiàn)路由信息管理。該系統(tǒng)可以方便地接入現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)作物生長信息的跟蹤、共享和農(nóng)業(yè)設(shè)備的遠程控制，大大地提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息化程度和自動化水平，滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)控制要求。同時，該系統(tǒng)具有很好的靈活性及擴展性，還可以滿足產(chǎn)品質(zhì)量的有效控制，產(chǎn)品信息可以直接在網(wǎng)絡(luò)發(fā)布，增加產(chǎn)品的銷售渠道和完善物流信息，因此，本監(jiān)控系統(tǒng)具有較強的實用性和推廣價值。

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