基于ZigBee技术的无线智能灌溉系统的研制.pdfVIP

2009 年 1月 　　　　　　　　　　　　　农 机 化 研 究 　　　　　　　　　　　　　　　　第 1期 基 于 ZigB ee 技术 的无线 智 能灌溉 系统 的研制 1 1 2 2 1 方旭杰 , 周益明 , 程文亮 , 丁潮洪 , 杨祥龙 ( 1. 浙江大学 农业生物环境工程研究所 , 杭州 　3 10 0 2 9 ; 2. 丽水市农业科学研究所 , 浙江 丽水 　3 2 3 0 0 0 ) 摘 　要 : 近年来 , 如何节水省工成为灌溉技术的研 究重 点之一 。针对丽水黑木耳 的种植 , 研 究设计 了一套基于 ZigB ee 技术的无线智能灌溉系统 。相对于传统的灌溉方式 , 该系统实现 了灌溉 的智能化和无线化 ,通过在灌溉现 场 的长时间运行 , 充分证 明了系统的可行性和可靠性 。为此 , 主要介绍 了 ZigB ee 网络 中的传感器节 点和控制器 节点的硬件设计 以及整个智能灌溉系统的软件设计 。作为无线传感器 网络技术在智能灌溉领域 的探索性研究 , 可为 以后建立大型的远程智能灌溉系统奠定基础 。 关键词 : 灌溉 ; 智能化 ; ZigB ee技术 ; 无线网络 中图分类号 : S 12 6 ; S62 5. 5 　　　　　　　文献标识码 : A 文章编号 : 1003 - 188X (2009 ) 0 1 - 0 114 - 05 分条件 。 0　引言 1　系统方案设计 水是生命之源 , 对于任何一种土壤种植作物来 说 ,灌溉都是必不可少的 ,适时适量的灌溉不但能给 无线智能灌溉系统的网络结构 ,如图 1所示 。所 作物提供合理有效的水分补给 ,而且也符合国家提倡 有节点按照在网络中的功能不同分为协调器节点 、传 节水灌溉的大趋势 。作物的灌溉一方面要求提高供 感器节点和控制器节点 。单个网络中只有一个协调 水质量的精确性 ,灌水均匀度要高 ; 另一方面要求保 器节点 ,它作为整个网络的中心 ,存放所有的控制策 证供水的可靠性和连续性 。在实际应用中要实现这 略 ,它能接收传感器节点向其发送的数据 ,通过智能 两点要求 ,单靠手工操作是不可能满足的 , 因此灌溉 判断后 ,再把灌溉命令发送给控制器节点 ; 传感器节 系统的智能控制应运而生 [ 1 ] 。 点分布于灌区的各个地方 ,配有各种传感器 , 如测量 在当今信息时代的大背景下 ,越来越多的新技术 温度 、空气湿度 、光照度等的传感器 , 负责采集灌区的 被应用到农业中 ,基于 ZigB ee 的无线传感器网络技术 环境参数 ,并按一定的时间间隔发送给协调器节点 ; 就是其中的一种 , 它具有数据传输安全可靠 、组网简 每个控制器节点负责一个分灌区的灌溉作业 ,它直接 ( ) 易灵活 、设备成本低 、电池寿命长等独特的优势 ,而基 与灌溉的执行器 如阀门、水泵等 相连 , 当接收到协 于 ZigB ee技术的无线智能灌溉系统具有低成本 、可靠 调器节点发送的灌溉命令后 ,则执行相应的操作 。 性好 、可维护性高 、适用性好等特点[ 2 - 3 ] , 能够满足我 国智能节水灌溉发展的迫切需要 。 本文针对浙江省丽水的黑木耳种植特点设计 了 无线智能灌溉系统 , 网络中的传感器节点负责环境参