基于无线传感器网络的葡萄栽培环境监测系统-江苏大学.PDF

２０１４年７月 第３２卷　第７期 　 Ｊｕｌｙ２０１４ Ｖｏｌ．３２　 Ｎｏ．７ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４－８５３０．１３．０００２ 基于无线传感器网络的葡萄栽培环境监测系统 １ ２ １ １ １ 李建奇 ，孔玲爽 ，王辅文 ，李晓峰 ，曹斌芳 （１．湖南文理学院电气与信息工程学院，湖南 常德 ４１５０００；２．湖南工业大学电气与信息工程学院，湖南 株洲 ４１２００８） 李建奇 摘要：为了实现对南方地区设施葡萄关键环境参数的监控，降低农艺人员劳动强度，提出一种结 合分层结构的ＷＳＮ网络和ＷｉＦｉ技术的葡萄栽培监测系统．采用ＣＣ２５３０无线发射芯片为核心 构造了采集节点，进行了相应的软硬件设计，完成对空气温湿度、土壤温湿度等参数的实时采 集．为了解决节点定位的问题，结合葡萄栽培要求，采用了基于虚拟单元格的网络结构，优化了 单元格簇头选举机制，结合分层方法完成多跳传输，并采用了自动重传纠错机制．与典型ＬＥＡＣＨ －Ｃ算法相比，改进算法的网络节点死亡率降低约２３％．结合多点接入的ＷｉＦｉ技术扩展了系统 监控范围，上位机监测系统操作直观，能实时监测葡萄生长过程中参数变化情况，并根据专家经 验库自动报警和指示操作．系统运行稳定可靠，能较好地满足种植管理的需要． 关键词：葡萄栽培；无线传感器网络；监测；分层结构；数据传输 中图分类号：Ｓ２４　文献标志码：Ａ　文章编号：１６７４－８５３０（２０１４）０７－０６３７－０８ 　　　 李建奇，孔玲爽，王辅文，等．基于无线传感器网络的葡萄栽培环境监测系统［Ｊ］．排灌机械工程学报，２０１４，３２（７）：６３７－６４４． 　　　 ＬｉＪｉａｎｑｉ，ＫｏｎｇＬｉｎｇｓｈｕａｎｇ，ＷａｎｇＦｕｗｅｎ，ｅｔａｌ．Ｗｉｒｅｌｅｓｓｓｅｎｓｏｒｎｅｔｗｏｒｋｂａｓｅｄｖｉｔｉｃｕｌｔｕｒｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］． ＪｏｕｒｎａｌｏｆＤｒａｉｎａｇｅａｎｄＩｒｒｉｇａｔｉｏｎＭａｃｈｉｎｅｒｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ（ＪＤＩＭＥ），２０１４，３２（７）：６３７－６４４．（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ） Ｗｉｒｅｌｅｓｓｓｅｎｓｏｒｎｅｔｗｏｒｋｂａｓｅｄｖｉｔｉｃｕｌｔｕｒｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍ １ ２ １ １ １ ＬｉＪｉａｎｑｉ，ＫｏｎｇＬｉｎｇｓｈｕａｎｇ，ＷａｎｇＦｕｗｅｎ，ＬｉＸｉａｏｆｅｎｇ，ＣａｏＢｉｎｆａｎｇ （１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｕｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＡｒｔｓａｎｄＳｃｉｅｎｃｅ，Ｃｈａｎｇｄｅ，Ｈｕｎａｎ４１５０００，Ｃｈｉｎａ；２．Ｃｏｌ ｌｅｇｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｕｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｚｈｕｚｈｏｕ，Ｈｕｎａｎ４１２００８，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｒｅａｌｉｚｅｔｈｅｋｅｙｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｉｎｖｉｔｉｃｕｌｔｕｒｅｔｏｂｅｍｏｎｉｔｏｒｅｄａｎｄｒｅ ｄｕｃｅｔｈｅｌａｂｏｒｉｎｔｅｎｓｉｔｙｏｆａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌｗｏｒｋｅｒｓｉｎＳｏｕｔｈｅｒｎＣｈｉｎａ，ａｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍｉｓｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ ｗｉｔｈｃｏｍ