智能無線傳感網(wǎng)絡(luò)在溫室環(huán)境監(jiān)控中的應(yīng)用研究

吳飛青 胡 超

(浙江大學(xué)寧波理工學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院 寧波 315100)

1 引 言

智能溫室控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測溫室作物生長的環(huán)境參數(shù)，并根據(jù)設(shè)定的控制策略，來控制溫室環(huán)境調(diào)節(jié)執(zhí)行器的動(dòng)作，以保證作物處于最佳生長環(huán)境。這是一種以節(jié)約能源，提高產(chǎn)量為目的的高效農(nóng)業(yè)信息技術(shù)。目前，國內(nèi)外現(xiàn)代化溫室的控制技術(shù)發(fā)展很快?？v觀國內(nèi)外溫室環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)的發(fā)展過程，大體可分為兩個(gè)階段：一是有線連接方式階段，二是無線連接方式階段。有線方式由于需要連接線及轉(zhuǎn)接裝置，投資大、運(yùn)行成本高，不適合偏遠(yuǎn)地區(qū)，而且隨著信息采集點(diǎn)的增加，布線難度也在加大。

近幾年發(fā)展起來的無線傳感網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network，WSN)，由于其應(yīng)用成本低、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)靈活和數(shù)據(jù)傳輸距離遠(yuǎn)等優(yōu)點(diǎn)，已被用于動(dòng)物的習(xí)性觀測[1]和災(zāi)害監(jiān)測[2]等。但把無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于溫室監(jiān)控的報(bào)道不多。如何使無線傳感器網(wǎng)絡(luò)有效地對溫室各環(huán)境參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)保證其具有低成本、低功耗、可靠性高和高效率等特點(diǎn)，是一個(gè)有待進(jìn)行深入研究的問題。

為此，本文根據(jù)溫室的具體情況，結(jié)合無線傳感網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)和GSM 的溫室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以根據(jù)采集溫室環(huán)境信息的需要，進(jìn)行傳感器節(jié)點(diǎn)的隨機(jī)布置、隨意擴(kuò)充和組合；網(wǎng)絡(luò)采用層次化的結(jié)構(gòu)形式，節(jié)點(diǎn)之間具有自組織能力，大大減輕布線的難度和提高效率，實(shí)現(xiàn)了溫室環(huán)境信息的無線實(shí)時(shí)傳輸，為作物的最優(yōu)生長條件提供了依據(jù)和保證。

2 溫室環(huán)境信息監(jiān)控系統(tǒng)

2.1 系統(tǒng)的組成及工作原理

基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的溫室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)由傳感器節(jié)點(diǎn)、傳感器節(jié)點(diǎn)組成的簇、簇頭節(jié)點(diǎn)、SINK 節(jié)點(diǎn)(網(wǎng)關(guān))、TC35i 模塊 1、GSM 網(wǎng)絡(luò)、TC35i 模塊 2 和服務(wù)器組成，系統(tǒng)組成框如圖 1所示。

無線傳感網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)可隨機(jī)散落在被檢測區(qū)域內(nèi)并可以隨意擴(kuò)充，以自組織形式構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)。典型溫室監(jiān)測的傳感器節(jié)點(diǎn)包括溫濕度傳感器(常溫下溫度精度±0.4℃，測量范圍－40℃～123.8℃；常溫下濕度精度±3%，測量范圍 0～100%)與風(fēng)、雨和陽光輔助傳感器。一般，傳感器以簇的形式運(yùn)行。每個(gè)簇由一個(gè)簇頭和多個(gè)成員節(jié)點(diǎn)組成，簇的形成和簇頭的選擇由網(wǎng)絡(luò)采用的路由協(xié)議實(shí)現(xiàn)。其中，傳感器節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)收集溫室的溫度、濕度等數(shù)據(jù)；而簇頭負(fù)責(zé)把附近的許多個(gè)溫濕度傳感器節(jié)點(diǎn)的信息收集起來，收集之后進(jìn)行初步的處理(如計(jì)算、壓縮、去除冗余等)，通過“多跳”路由方式把融合后的數(shù)據(jù)以無線傳輸?shù)姆绞絺鬏斀o SINK 節(jié)點(diǎn)；匯聚節(jié)點(diǎn)由 TC35i 模塊 1 通過 GSM 網(wǎng)絡(luò)以短信息的方式把數(shù)據(jù)發(fā)送出去。遠(yuǎn)程服務(wù)器端 TC35i 模塊 2 負(fù)責(zé)接收 TC35i 模塊 1 傳送過來的信息并將收集到的信息送往服務(wù)器，以便其查詢和決策控制。中心服務(wù)器根據(jù)收集到的各種信息，結(jié)合不同栽培作物的環(huán)境要求，參照農(nóng)業(yè)專家總結(jié)的合理環(huán)境控制數(shù)據(jù)，采用模糊控制與預(yù)測控制相結(jié)合的控制方法做出智能決策。而后通過 TC35i 模塊 2 發(fā)出相應(yīng)的控制操作，TC35i 模塊 1 進(jìn)行接收，把控制信號傳送給相應(yīng)的環(huán)境控制執(zhí)行設(shè)備，包括調(diào)控天窗、側(cè)窗、濕簾風(fēng)機(jī)、內(nèi)外遮陽系統(tǒng)、熱風(fēng)爐或加熱管道、內(nèi)循環(huán)風(fēng)機(jī)、補(bǔ)光系統(tǒng)、補(bǔ)氣系統(tǒng)和澆灌系統(tǒng)等設(shè)備，通過這些設(shè)備，完成溫室的目標(biāo)參數(shù)的控制。

圖1 系統(tǒng)組成框圖Fig. 1. Block diagram of the system

2.2 溫室環(huán)境信息無線傳感網(wǎng)絡(luò)的硬件系統(tǒng)

2.2.1 無線傳感節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)及功能

如圖 2，無線傳感節(jié)點(diǎn)由傳感器模塊、處理模塊、無線通信模塊和能量供應(yīng)模塊四個(gè)部分組成[3-8]。其中，傳感器模塊負(fù)責(zé)溫室內(nèi)的溫度、濕度信息的采集和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換；處理模塊負(fù)責(zé)控制整個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)的信息處理操作和存儲(chǔ)，處理本身采集的數(shù)據(jù)和其他節(jié)點(diǎn)發(fā)來的數(shù)據(jù)，包括數(shù)據(jù)安全、路由協(xié)議、同步定位、功耗管理、任務(wù)管理等等；無線通信模塊負(fù)責(zé)與其他傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行無線通信，交換控制消息和收發(fā)采集數(shù)據(jù)；電源供應(yīng)模塊為傳感器節(jié)點(diǎn)提供運(yùn)行所需的所有電源。

2.2.2 TC35i 模塊

TC35i 是 Siemens 公司生產(chǎn)的 GSM 無線調(diào)制解調(diào)器，支持中文短信息的工業(yè)級 GSM 模塊，包括短信的接收與發(fā)送，工作在 EGSM900 和 GSM1800雙頻段，電源范圍為 3.3～5.5 V，可傳輸語音和數(shù)據(jù)信號，功耗在 EGSM900(4 類)和 GSM1800(1類)分別為 2 W 和 1 W，通過接口連接器和天線連接器分別連接 SIM 卡讀卡器和天線。TC35i 的數(shù)據(jù)接口(CMOS 電平)通過 AT 命令可雙向傳輸指令和數(shù)據(jù)，可選波特率為 300 b/s～115 kb/s，自動(dòng)波特率為 1.2 kb/s～115 kb/s。它支持 TEXT 和協(xié)議數(shù)據(jù)單元(Protocol Data Unit，PDU)格式的短消息(Short Message Service，SMS)，可通過 AT 命令或關(guān)斷信號實(shí)現(xiàn)重啟和故障恢復(fù)[9]。

圖3 TC35i 模塊的功能框圖Fig. 3. Block diagram of TC35i module

圖2 溫室無線傳感器節(jié)點(diǎn)總體架構(gòu)Fig. 2. Architecture of greenhouse wireless sensor node

TC35i 由供電模塊(ASIC)、閃存、ZIF 連接器、天線接口等 6 部分組成(如圖 3)。作為TC35i 的核心，基帶處理器主要處理 GSM 終端內(nèi)的語音和數(shù)據(jù)信號，并涵蓋了蜂窩射頻設(shè)備中的所有模擬和數(shù)字功能。在不需要額外硬件電路的前提下，可支持 FR、HR 和 EFR 語音信道編碼。

TC35i 的數(shù)據(jù)輸入/輸出接口實(shí)際上是一個(gè)串行異步收發(fā)器，符合 ITU-T RS232 接口標(biāo)準(zhǔn)。它有固定的參數(shù)：8 位數(shù)據(jù)位和 1 位停止位，無校驗(yàn)位，波特率在 300 bps～115 kbps 可選，硬件握手信號用 RTS0/CTS0，軟件流量控制用 XON/XOFF，接口信號采用 CMOS 電平，支持標(biāo)準(zhǔn)的 AT 命令集。TC35i 與外界的通信就是依靠16～23 的數(shù)據(jù)輸入/輸出，它可以完全應(yīng)用也可以部分應(yīng)用，本設(shè)計(jì)只是涉及里面的 18-RXD0、19-TXD0 作為輸入輸出，其他的作為語音通信輸出。要使 TC35i 正常工作必須先啟動(dòng) TC35i，即給控制線 15 的點(diǎn)火線 IGT 一個(gè)大于 100 ms 的低電平[10]。

3 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本實(shí)驗(yàn)在寧波周邊某溫室進(jìn)行，溫室種植杜鵑，溫室長度為 50 m，開間寬度 10 m，天溝高4 m，脊高 4.5 m，室內(nèi)面積達(dá) 500 m2，溫室開有天窗和側(cè)窗，側(cè)窗為南北向，配備了供暖、保溫、通風(fēng)和降溫等環(huán)境調(diào)控設(shè)施。根據(jù)溫室的開窗結(jié)構(gòu)和室內(nèi)流場分布的特征，溫室在水平面上分成 9 個(gè)區(qū)域，在垂直方向上分成 3 個(gè)層次，總共分成 27 個(gè)區(qū)域(如圖 4)。無線傳感器模塊采用寧波中科集成電路設(shè)計(jì)中心研發(fā)的 GAINS-3 模塊。該 GAINS-3 系列無線傳感器模塊采用低功耗、高可靠性的 ATmega128L 單片機(jī)為核心的控制芯片，采用 Chipcon 公司的超高頻單片收發(fā)通信射頻收發(fā)器 CC1000。模塊具有低電壓、低功耗、高靈敏度的特點(diǎn)，通信距離在室外無障礙的情況下理論上可以達(dá)到 300 m[3]。每個(gè)區(qū)域布置有溫濕度傳感器節(jié)點(diǎn)，總共布置了 81 個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)和 1 個(gè) SINK 節(jié)點(diǎn)。

4 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及關(guān)鍵技術(shù)

溫室智能無線傳感網(wǎng)絡(luò)能否有效對環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控，一個(gè)重要的因素是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。本無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議棧包括應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。系統(tǒng)采用模塊化的設(shè)計(jì)思想，其關(guān)鍵技術(shù)包含無線路由機(jī)制、能量監(jiān)控和短信息的編碼等。

圖4 區(qū)域分布示意圖Fig. 4. Schematic diagram of sensors distribution

4.1 無線傳感器的路由機(jī)制

路由協(xié)議的目標(biāo)是在源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)之間建立可靠的路由，保證數(shù)據(jù)的高效和可靠傳輸。傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的路由協(xié)議可以分為兩類：平面型路由協(xié)議和分層路由協(xié)議[4,5]。

GAINS-3 系列室外最大通信距離為 300 m 左右。由于在溫室內(nèi)有作物等障礙物等，會(huì)減少其通信距離，所以室內(nèi)最大通信距離為 100 m。經(jīng)過在溫室中測試，傳感器節(jié)點(diǎn)與基站的距離在 50 m的范圍內(nèi)，數(shù)據(jù)傳輸比較穩(wěn)定。由于最遠(yuǎn)的無線傳感器節(jié)點(diǎn)離基站的距離為 25.6 m，從理論上可以采用單跳方式的路由機(jī)制。然而，一方面考慮到各節(jié)點(diǎn)離基站的距離有長有短，如采用單跳方式，各節(jié)點(diǎn)的能耗就不均衡；另一方面，考慮到用于溫室群的監(jiān)控，因而采用多跳的路由技術(shù)，多跳傳輸就是在多個(gè)終端之間建立網(wǎng)絡(luò)，像傳遞接力棒一樣點(diǎn)對點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)的方式。

在溫室環(huán)境監(jiān)測實(shí)際應(yīng)用環(huán)境下，LEACH(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy)協(xié)議，即低功耗自適應(yīng)集族分層型協(xié)議仍然存在著協(xié)議無法保證簇頭節(jié)點(diǎn)能遍及整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的問題，很可能出現(xiàn)被選的簇頭節(jié)點(diǎn)集中在網(wǎng)絡(luò)中某一區(qū)域的現(xiàn)象，這就給溫室環(huán)境中邊緣節(jié)點(diǎn)信息的采集帶來了困難。所以，本系統(tǒng)采用 LEACH 協(xié)議的改進(jìn)版本 LEACH-c，通過模擬退火算法獲得更優(yōu)的簇頭選擇策略，使得簇頭的分布更加合理。為避免頻繁選舉簇頭的通信開銷，將網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)連接成一條鏈。鏈中只有一個(gè)節(jié)點(diǎn)充當(dāng) Sink 節(jié)點(diǎn)的角色，Sink 節(jié)點(diǎn)在鏈中順序游走，實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)的能耗平衡。每個(gè)節(jié)點(diǎn)根據(jù)信號強(qiáng)度來衡量其所有鄰居節(jié)點(diǎn)距離的遠(yuǎn)近，在確定其最近鄰居的同時(shí)，調(diào)整發(fā)送信號的強(qiáng)度以便只有這個(gè)鄰居能夠聽到。從離 Sink 最遠(yuǎn)的傳感節(jié)點(diǎn)開始依次連接下一個(gè)最近的傳感節(jié)點(diǎn)，從而把整個(gè)傳感網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)組合成一個(gè)鏈。鏈中每個(gè)節(jié)點(diǎn)只能向鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，每個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)沿鏈傳送數(shù)據(jù)到簇頭節(jié)點(diǎn)，在數(shù)據(jù)傳送過程中進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，簇頭節(jié)點(diǎn)收集完數(shù)據(jù)則發(fā)送給基站。

4.2 能量監(jiān)控

為了確保網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)的可靠運(yùn)行，中心計(jì)算機(jī)將對各傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行能量監(jiān)控。一旦發(fā)現(xiàn)某節(jié)點(diǎn)能量低于警戒水平，便及時(shí)發(fā)出警報(bào)，提醒用戶更換相應(yīng)節(jié)點(diǎn)電池或傳感器。本系統(tǒng)采用的 LEACH-c 協(xié)議，就考慮到了傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的能量問題。該協(xié)議作為一種分層路由協(xié)議，通過簇頭節(jié)點(diǎn)與信息收集節(jié)點(diǎn)通信，減少了其他節(jié)點(diǎn)的能量消耗。其次在軟件設(shè)計(jì)中采用門限敏感能量有效協(xié)議，即通過設(shè)定兩個(gè)門限值來減少傳輸節(jié)點(diǎn)所采集、傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，從而減少能量消耗[11]。在該協(xié)議中，每個(gè)簇頭節(jié)點(diǎn)向其簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)廣播其設(shè)定的硬門限值和軟門限值，使得節(jié)點(diǎn)僅傳輸采集到的值在設(shè)定范圍的數(shù)據(jù)。具體地說，如果節(jié)點(diǎn)采集到第一個(gè)超過硬門限的值，則將其發(fā)送給簇頭。此后，節(jié)點(diǎn)僅傳送滿足硬門限條件并且與硬門限值之差不小于軟門限值的數(shù)據(jù)。通過改變門限值，可以不同程度地延長網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間。

4.3 TC35i 模塊的編碼規(guī)則

通過 AT 語言對模塊進(jìn)行控制。每條命令以字母“AT”開頭。AT 后跟字母和數(shù)字表明具體的功能，所有的 AT 命令總是以 AT 開頭，以回車結(jié)束。TC35i 模塊提供的命令接口符合 GSM07.05和 GSM07.07 規(guī)范。TC35i 的數(shù)據(jù)接口通過 AT命令可雙向傳輸指令和數(shù)據(jù)，支持兩種格式：TEXT 和 PDU 格式。當(dāng)短信息模塊收到網(wǎng)絡(luò)發(fā)來的短信息時(shí)，能夠通過串口發(fā)送指示消息，數(shù)據(jù)終端設(shè)備可以向 GSM 模塊發(fā)送各種命令。與SMS 相關(guān)的 GSM AT 指令見文獻(xiàn)[5]。

對發(fā)送短消息采用 TEXT 和 PDU 模式需要權(quán)衡。使用 TEXT 模式收發(fā)短信代碼簡單，實(shí)現(xiàn)起來十分容易，但最大的缺點(diǎn)是不能收發(fā)中文短信；而 PDU 模式不僅支持中文短信，也能發(fā)送英文短信。PDU 模式收發(fā)短信可以使用 3 種編碼：7-bit、8-bit 和 UCS2 編碼。其中，7-bit 編碼用于發(fā)送普通的 ASCII 字符，8-bit 編碼通常用于發(fā)送數(shù)據(jù)消息，UCS2 編碼用于發(fā)送 Unicode 字符。根據(jù)實(shí)際情況，本文介紹的方案采用較簡單的 TEXT 編碼規(guī)則。

下面介紹 TEXT 方式下短消息發(fā)送和接收的步驟(或過程)：

(1)對 GSM Modem 進(jìn)行初始化，輸入ATZ，若成功系統(tǒng)將會(huì)返回 OK；

(2)設(shè)置短消息中心，寧波的短消息中心是+8613800574500：

AT+CSCA=“+8613800574500”(短消息中心)；值得注意的是，如果短消息中心號碼改變，在使用 AT+CSCA 語句時(shí)，TC35i 要重新啟動(dòng)；

(3)設(shè)置短消息發(fā)送格式，這里我們采用TEXT 模式發(fā)送短消息

AT+CMGF=1 (后面的值為 1 則以 TEXT 模式發(fā)送；0 以 PDU 模式編碼發(fā)送)；

(4)發(fā)送短消息，以發(fā)送“test”為例，發(fā)送到“139XXXXXXXX”

AT+CMGS=“139XXXXXXXX”

> test ^z ；

( >是系統(tǒng)給出的輸入提示符，test 表示要發(fā)送的文本信息，^z 表示 Ctrl+Z 表示輸入結(jié)束)

(5)讀取短信息，以讀取第一條短信為例，AT+CMGR=1。

5 實(shí)驗(yàn)測試

通過對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由機(jī)制進(jìn)行測試，主要包括端到端延時(shí)測試、吞吐率測試、丟包率測試、路由發(fā)現(xiàn)時(shí)間測試和路由協(xié)議效率測試。試驗(yàn)結(jié)果表明，發(fā)包時(shí)間間隔大于 10 秒時(shí)，網(wǎng)絡(luò)丟包率小于 3%，可以認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行比較穩(wěn)定。網(wǎng)絡(luò)的容量大概是每秒 2 個(gè)數(shù)據(jù)包，由于網(wǎng)絡(luò)容量是和 MAC 協(xié)議(802.11)密切相關(guān)的，考慮到節(jié)點(diǎn)發(fā)送路由維護(hù)包的開銷，因此是合理的。

雖然也有不少研究者做過溫室環(huán)境信息傳輸?shù)难芯?，但因?yàn)閷?shí)驗(yàn)條件(如傳感器數(shù)量和布局等)不統(tǒng)一，故難以對結(jié)果評價(jià)指標(biāo)做一些量化對比。如前人的研究有用有線傳輸、無線 2G、3G 網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、藍(lán)牙和Wi-Fi 等方式進(jìn)行信息的傳輸[12,13]。上述系統(tǒng)采用的無線傳輸技術(shù)，要么是單個(gè)或幾個(gè)傳感器，要么是在一個(gè)平面上布置，無法對溫室環(huán)境進(jìn)行全空間的監(jiān)測。本系統(tǒng)采用的層次化無線傳感網(wǎng)絡(luò)可以根據(jù)需要隨機(jī)進(jìn)行布置和組合，減少布線的難度，可以對溫室環(huán)境進(jìn)行空間上的全方位監(jiān)控；同時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的靈敏度較好，能耗較低。為溫室節(jié)能控制提供全面準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，同時(shí)也為溫室結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)和加熱、降溫設(shè)施的優(yōu)化布置提供有力的數(shù)據(jù)支撐。

本文通過對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的溫室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行測試，結(jié)果見圖 5。圖 5(a)和(b)分別為溫室秋季某區(qū)域溫度和濕度的監(jiān)控曲線。圖中的溫濕度數(shù)據(jù)為無線傳感網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)監(jiān)測節(jié)點(diǎn)發(fā)送到監(jiān)控平臺(tái)上的一天 24 小時(shí)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，可以看出溫濕度曲線能夠?qū)崟r(shí)反應(yīng)溫室內(nèi)環(huán)境的變化特征。溫度方面，從室內(nèi)的一天的氣象數(shù)據(jù)(圖 5)中可以發(fā)現(xiàn)，白天溫室內(nèi)溫度的上升趨勢和太陽輻射的增大趨勢幾乎完全一樣，溫度上升的時(shí)間比太陽輻射時(shí)間略有推遲。由于室內(nèi)溫度不能超過植物適宜的生長溫度上限，所以在溫度超過其上限就通過自動(dòng)開窗通風(fēng)等方式來降低溫度。濕度方面，作物有個(gè)適宜的濕度范圍，當(dāng)室內(nèi)濕度超過其上限時(shí)，進(jìn)行開窗通風(fēng)或除濕；當(dāng)室內(nèi)濕度低于其下限時(shí)，采用噴霧等方式來補(bǔ)償室內(nèi)空氣的水蒸氣含量以滿足植物生長需求。

圖5 溫濕度曲線Fig. 5. Temperature curve and humidity curve

6 結(jié) 論

基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的溫室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)可以根據(jù)需要隨機(jī)進(jìn)行布置、隨意擴(kuò)充和組合，大大減少布線的難度，不需要進(jìn)行周期性路由維護(hù)，減輕了網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷，保證了環(huán)境監(jiān)測的可靠性與實(shí)時(shí)性。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了無線傳感網(wǎng)絡(luò)和 GSM通訊技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，具備網(wǎng)絡(luò)化和智能化的特點(diǎn)，管理人員能夠隨時(shí)隨地通過網(wǎng)絡(luò)查看溫室內(nèi)環(huán)境的情況。本文提出的技術(shù)能適應(yīng)各種區(qū)域條件下的溫室及環(huán)境參數(shù)的監(jiān)測，可實(shí)現(xiàn)全天候?qū)崟r(shí)的溫室自動(dòng)控制。系統(tǒng)已在一個(gè)典型溫室中實(shí)現(xiàn)應(yīng)用測試，實(shí)驗(yàn)表明該系統(tǒng)具有較高的穩(wěn)定性和可靠性，可以推廣應(yīng)用。

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