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无线传感网络在农业大棚中的应用

作　者: 岳昌琪
导　师: 沈明玉；王少华
学　校: 合肥工业大学
专　业: 计算机技术
关键词: 农业大棚 信息监测 传感器 低功耗
分类号: TN929.5;TP212.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


现代农业与信息化有着紧密的联系,要实现农业现代化,需要积极利用现代科技的发展成果,加快农业信息化进程.在此过程中可以将成熟的信息技术逐步引入到农业生产实践中。为了更好的解决农业大棚数据采集问题,将无线传感器网络(WSN)应用在农业大棚中做信息检测是最好的方法之一,通过使用无线传感器网络可以有效降低人力消耗和对农作物环境的影响,获取农业大棚中精确的作物环境和作物信息。无线传感器网络是一种无中心节点的全分布系统。通过随机投放的方式,众多传感器节点被密集部署于监控区域。这些传感器节点集成有传感器、数据处理单元、通信模块和能源单元,它们通过无线信道相连,自组织地构成网络系统。论文采用可采集大气温度、大气湿度的传感器,结合WSN的特点,从低功耗的角度出发,实现对疏菜大棚温度、湿度因素监测,并对疏菜大棚中信息采集和监测的无线传感器网进行了设计,·该系统由感知节点、汇聚节点、服务器、基于WEB的监控中心等组成。众多的感知节点采集农业大棚中农作物生长环境信息,将信息发送到汇聚节点,由汇聚节点通过Zigbee网络经互联网实时上传到监控中心的数据库中,这些数据经系统分析和处理后,可以帮助疏菜大棚的管理人员对疏菜大棚的管理,实践说明,将无线传感器网络技术应用于农业大棚中,不但农作物的产量及效益取得了较大的提升,而且这个采集农作物生长环境的无线传感网络也为发展现代农业提供了新的技术动力。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-7
致谢  7-12
第一章 绪论  12-14
  1.1 研究背景  12-13
  1.2 本文的主要工作  13
  1.3 本文的章节安排  13-14
第二章 无线传感器网络概述  14-25
  2.1 无线传感器网络综述  14-16
    2.1.1 无线传感器网络概念  14
    2.1.2 无线传感器网络节点  14-15
    2.1.3 传感器节点网络拓扑结构  15-16
  2.2 无线传感网络的研究现状  16-21
    2.2.1 WSN技术发展背景及历程  16-17
    2.2.2 WSN相关的会议和组织  17
    2.2.3 相关项目科研情况  17-18
    2.2.4 网络安全问题  18-19
    2.2.5 节点定位问题  19
    2.2.6 路由协议  19-20
    2.2.7 节点节能  20-21
    2.2.8 无线传感器网络技术发展趋势  21
  2.3 无线传感网络的应用  21-24
    2.3.1 在军事领域  21-22
    2.3.2 环境科学  22
    2.3.3 建筑领域  22-23
    2.3.4 医疗健康  23
    2.3.5 工业生产  23
    2.3.6 在农业领域  23-24
    2.3.7 其它应用  24
  2.4 本章小结  24-25
第三章 系统采用的协议和模块  25-31
  3.1 WSN模型及特点  25-26
    3.1.1 WSN参考模型  25
    3.1.2 WSN的特点  25-26
  3.2 IEEE802.15.4/ZigBee技术  26-27
  3.3 模块的选择  27-30
    3.3.1 传感器模块的选择  27-28
    3.3.2 计算存储模块选择  28-29
    3.3.3 无线通信模块选择  29
    3.3.4 其它模块选择  29-30
  3.4 本章小结  30-31
第四章 系统设计与实现  31-44
  4.1 概述  31-32
  4.2 WSN主要功能设计  32-35
    4.2.1 所采用的传感器节点定位的算法  32-33
    4.2.2 WSN数据融合技术的实现  33-34
    4.2.3 传感器节点数据采集的设计  34
    4.2.4 WSN时间同步算法的实现  34-35
  4.3 监控中心软件设计  35-42
    4.3.1 系统软件流程图  35-36
    4.3.2 数据管理平台  36-37
    4.3.3 数据库的设计  37-38
    4.3.4 VS2005的实际应用  38-42
      4.3.4.1 基于web页面的数据管理设计方案  38-39
      4.3.4.2 Sink节点数据的汇集及存储  39-40
      4.3.4.3 数据的显示与查询功能的实现  40-42
  4.4 测量结果  42-43
  4.5 本章小结  43-44
第五章 总结与展望  44-45
  5.1 总结  44
  5.2 展望  44-45
参考文献  45-48
攻读硕士学位期间已发表的论文  48

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化元件、部件 > 发送器（变换器）、传感器 > 传感器的应用
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