1。3本文的设计方案
无线传感网络即由部署在温室监测区域内众多的微型传感器组成的一个通过无线通信形成的网络,其主要目的是采集与处理该网络范围内监测到的参数信息。无线传感网络在温室内,通过不同的传感器和执行机构采集空气温湿度和光照强度,二氧化碳浓度等影响作物生长的环境参数,管理者根据监测到的数据通过将室内水、肥、气、光、热等植物生长所必需的条件调节到合理状态,促使作物的增产增收。
本论文设计的ZigBee园艺温室监控系统目的在于解决当前温室监控中有线监控设备布线麻烦,成本高等问题,提高监控系统的稳定性,和准确性。ZigBee的组网技术具有低功耗、自备电源、无线传输、价格低廉、装卸简单、防水防尘防摔等特点。ZigBee无线传感网络技术的研究、节点的软件和硬件设计是实现温室园艺监控的关键。
2无线传感器网络技术
无线传感网络就是由大量部署在目标监控范围内的具有无线通信和程序运算能力的微型传感器节点组成,通过自组织方式构成的能自主完成任务的智能化网络系统。无线传感器网络是大量的静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络,其目的是协作采集、处理和传输监控范围内目标的信息,并报告给用户。文献综述
2。1无线传感网络特点分析
目前常见的无线网络一般包括GSM、WLAN、蓝牙网络等,它们和WSN在通信方式、动态组网以及多跳通信等存在很多相似点,但差别也很大。无线传感器网络跟其他无线网络相比有许多特点:
(1)电源能量低
由于传感器节点一般体积较小,带的电池能量很有限。又因为所需要的传感器节点有以下特点:数目庞大,成本低廉,分布区域广,而且部署的环境又很复杂,所以传感器节点能源的选择面很窄。如何延长传感器节点能源周期是面临的首要困难;
(2)通信质量有限
由于通信的带宽较窄且时常发生变化,所以它的通信覆盖范围只有几十米。通信频繁的断接,又容易使通信失败。如何提高信息处理与传输质量也是面临的挑战。
(3)资源少
由于传感器节点只是一种功耗低微型嵌入式设备,它的处理能力较弱,存储容量也较小。但是却要完成数据的采集和转换、数据的管理和处理、汇聚节点的任务请求和节点控制等各种任务。如何利用有限的计算能力和存储资源完成诸多协同任务成为传感器网络设计的挑战。
(4)维护困难
由于传感器网络中节点的分布很密集,数量巨大并且可能分布在广泛的地理区域。所以当有节点发生故障时维护较困难,因此传感器网络必然需要能够容错
(5)自组织、动态性网络
在传感器网络应用中,节点放置不是一成不变的,并且没有精确的位置信息,所以需要网络节点能够自组织。同时,由于部分节点可能时不时地断开连接这就要求传感器网络必须能够具有动态性来适应网络拓扑结构的动态变化。来*自-优=尔,论:文+网www.youerw.com
(6)个体性网络
不同的传感器网络应用联系到不同的物理量,因此传感器的应用系统存在多很高的要求。其硬件支持、软件环境和网络协议也有很大的差别,在设计应该考虑到不同传感器网络的差异性。
2。2无线传感网络协议栈
无线传感网络协议栈一般有五层协议:应用层、传输层、网络层、数据链路层、物理层。
物理层:提供简单但健壮的信号调制和无线收发技术;
数据链路层:负责数据成帧、帧检测、媒体访问和差错控制;