基于ZigBee无线传感器网络的林区局地环境监测系统
发布时间:2018-03-06 21:33
本文选题:森林 切入点:环境因子 出处:《中国农业科技导报》2017年06期 论文类型:期刊论文
【摘要】:针对林区局地环境监测实时性差、长期监测困难等不足,设计并实现了一种基于ZigBee无线传感器网络的林区局地环境监测系统。系统运用无线网络协议ZigBee搭建无线传感器网络,结合GPRS通讯技术将获取的数据发送至监控中心,实现数据的实时显示、存储、分析与可视化。系统主要由传感节点、路由器、网关与监控中心组成,结构简单实用,节点放置位置灵活,不受地理环境限制,能够较好的监测空气中温湿度、大气压强、光照强度、二氧化碳浓度、土壤含水率等林区关键环境因子。通过太阳能供电系统,采用CC2530和CC2591无线通信模块,并将多传感器集成到传感节点,较好解决了无线传感器网络在林区应用过程中的节点能量不足、通信距离短以及监测参数不全等问题,实现了对林区局地环境的实时监测。试验表明,节点在空旷地方有效通信距离最大可达510.6 m,在树林中有效通信距离最大可达177.5 m;在太阳能与锂电池共同供电下,节点能量能够自给自足;在组网测试中,整个网络收包率为96.7%,能够满足林区环境监测要求。
[Abstract]:A ZigBee wireless sensor network based forest local environment monitoring system is designed and implemented in view of the poor real-time and long-term monitoring difficulties of local environment monitoring in forest area. The system uses wireless network protocol (ZigBee) to build wireless sensor network. Combined with GPRS communication technology, the acquired data is sent to the monitoring center to realize the real-time display, storage, analysis and visualization of the data. The system is mainly composed of sensor nodes, routers, gateways and monitoring centers, and the structure is simple and practical. The node is located flexibly and is not restricted by geographical environment. It can monitor the key environmental factors of forest area such as air temperature and humidity, atmospheric pressure, light intensity, carbon dioxide concentration, soil moisture content and so on. Adopting CC2530 and CC2591 wireless communication module, and integrating multi-sensor into sensor node, the problems such as lack of node energy, short communication distance and incomplete monitoring parameters in the application of wireless sensor network in forest area are well solved. The real time monitoring of the local environment in the forest area has been realized. The test results show that the maximum effective communication distance of the node in the open area can reach 510.6 m, and the maximum effective communication distance in the forest is 177.5 m. The node energy can be self-sufficient, and in the network testing, the whole network packet collection rate is 96.7g, which can meet the requirements of forest environmental monitoring.
【作者单位】: 福州大学空间数据挖掘与信息共享教育部重点实验室地理空间信息技术国家地方联合工程研究中心;
【基金】:国家自然科学基金项目(41471334) 福建省科技重点项目(2016Y0058)资助
【分类号】:S758.4;TP274
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,本文编号:1576621
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