【正文】 ， 低費用，高質(zhì)量，穩(wěn)定 的無線網(wǎng)絡 通信 標準 是 ZigBee 聯(lián)盟的最終目標 。 這種 短距離，低速度 ，低功率 無線 通信網(wǎng)絡技術(shù)已 取得 廣泛和重要的應用。 這樣的無線傳感器網(wǎng)絡技術(shù)在農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)和運用有中有很多，除了本文將要設計的灌溉計 價系統(tǒng)， 另有大棚的 監(jiān)控系統(tǒng)，田地 的 灌溉系統(tǒng)，動物的生理監(jiān)測系統(tǒng)以及農(nóng)田蟲害監(jiān)測系統(tǒng)等多種多樣的系統(tǒng)。而在采集信息的方法上，傳感器采集數(shù)據(jù)信息由原來的單獨采集一步步發(fā)展到集成型和網(wǎng)絡型，通過結(jié)合無線通信和自動控制，這種集成化的網(wǎng)絡傳感器技術(shù)肯定將獲得普遍的應用。在我國，有 80%的水是用在農(nóng)業(yè)中的，但 是農(nóng)業(yè)用水的利用率相對很多國家70%80%的利用率來說是很低的，僅有 45%左右。 因此， 采用現(xiàn)代科學技術(shù)進行農(nóng)業(yè)智能化灌溉建設是非常有必要的，本文即是研究農(nóng)業(yè)智能化灌溉建設其中一重要環(huán)節(jié)，即 農(nóng)業(yè)灌溉流量監(jiān)測計價系統(tǒng) 。 第一代傳感器網(wǎng)絡運用的是點對點的傳送方式，把早先的傳感器與控制器直接相接，這種傳感器網(wǎng)絡在上個世紀七十年代的時候產(chǎn)生。 除了農(nóng)業(yè)上的廣泛運用以外，無線傳感器網(wǎng)絡在其他各領(lǐng)域也都有廣泛的運用，例如產(chǎn)品檢測、智能家居和空間探索等，基于本文是研究農(nóng)業(yè)灌溉計價系統(tǒng)， 所以在其他領(lǐng)域的廣泛應用便不再詳細介紹。例如，如果用戶 間的距離 比較近 ，當數(shù)據(jù)通信需求小，并且需要實時傳輸，如果使用服務器，基站設備 來進行這種通信，通信速度 可 以得到 保證， 但是會浪費設備利用率且增加通信的成本，顯然這種方式是不恰當?shù)摹? ZigBee 技術(shù)優(yōu)點 ZigBee 作為 一種無線通信技術(shù) ， 具有 以下 多點 優(yōu)勢： (1) 低功耗： ZigBee 設備節(jié)能很低因為 ZigBee 傳輸速度快，傳輸功率僅為1mW，而且還采取了睡眠模式，功耗成為低。在傳遞過程當中一旦出現(xiàn)問題能夠進行重新發(fā)送。不僅僅能夠使在戶外活動時的老年人的救助情況及安全控制得到化解，而且，在使用的過程中方便簡單，可靠性高。這種網(wǎng)絡 能 與以太網(wǎng)， GSM 網(wǎng)絡，還有 CDMA 網(wǎng)絡等連接，利用這些網(wǎng)絡完成遠距離無線通信。 在 混合網(wǎng) 通信過程中 ， 終端節(jié)點通過傳感器采集信息，采集的信息傳輸?shù)阶陨硭鶎僮泳W(wǎng)的中繼節(jié)點 ， 進而傳輸?shù)街行墓?jié)點不 。因為更加快速執(zhí)行速度和除去多余總體方法，它能夠使運用要求8051 命令信號集 的 CC2430 加強類型 8051 處理儀器，而擁有要求的 8 倍的 8051處理儀器的本領(lǐng)。 CC2430 共有用于 定時的器件 四只： 一只 MAC 定時儀 ，是 16位的，用來對 MAC層供給定時幫助及對 CSMACA供給定時幫助。通過基帶信號的 D / A轉(zhuǎn)換器調(diào)制，然后通過單邊帶調(diào)制器的低通濾波器和直接轉(zhuǎn)換為射頻信號。 P0、 P1 引腳是八位， P2 引腳具有五位可使用。 圖 外部 模塊結(jié)構(gòu)框圖 本章介紹了系統(tǒng)總體硬件結(jié)構(gòu)設計，基于模塊化的思想，系統(tǒng)硬件設計的各個模塊關(guān)系， 展示了 各自的硬件原理圖，并說明了各部分的作用及硬件模塊工作原理。 系統(tǒng)模塊設計 基于 ZigBee 的農(nóng)業(yè)灌溉流量監(jiān)測計價 系統(tǒng)包含 田 地信息收集 模塊，數(shù)據(jù)通信 模塊，數(shù)據(jù)處理模塊和刷卡計費模塊等組成。 (2)該系統(tǒng)具有較強的自我組 織，自我修復能力，系統(tǒng)自我組織能力：不用人為干涉，某一節(jié)點可以自動識別位于同一系統(tǒng)的其他節(jié)點并進行連接，形成一個整體的網(wǎng)絡；系統(tǒng)自我修復能力：加入或者去掉其中某一節(jié)點，或者某一節(jié)點 的位置發(fā)生變動 ， 網(wǎng)絡 能夠 自動進行自我修復，而且自動 對網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)進行 對應的改變 ， 不用人為對其干涉 ， 使 整個系統(tǒng) 繼續(xù)正常運行 。 在 ZigBee 無線傳感儀器體系中。 圖 通信程序流程圖 部分 ，主要用于 結(jié)點間 網(wǎng)絡 環(huán)境的建立 。但為了使系統(tǒng)達到設計要求， 應該進行驗證系統(tǒng)的操作 [11]。原程序如下： Unsignedcharkeyscan(void) { Unsignedcharkey=0； If(!Keyl) { while(!Keyl)； key=l； } If(!Key2) { while(!Key2)； key=2； } Return key； } 網(wǎng)絡加入連接的測試實驗顯示如圖 。 ZigBee 作為 全球 新出現(xiàn)的無線通信技術(shù)，以其自身的 特點 ，被廣泛 運用 于工農(nóng)業(yè)自動化 的每一個角落 。 進一步 研究內(nèi)容 ： 現(xiàn)階段，因為 受 到傳感器發(fā)展和技術(shù)上的限制，設計中的 “ 農(nóng)業(yè)灌溉流量監(jiān)測計價系統(tǒng) ’’還不 是完全意義上的 智能 農(nóng)業(yè) 系統(tǒng)， 農(nóng)業(yè)灌溉流量監(jiān)測計價系統(tǒng)只是數(shù)字農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的一部分， 真正 意義上 的農(nóng)業(yè)智能系統(tǒng)，它不僅包括 灌溉流量監(jiān)測計價系統(tǒng) ，還包括有 智能灌溉 ， 自動施肥 ， 智能防災害 ， 除草等多種智能系統(tǒng)，是一個 統(tǒng)一 的 智能 化 農(nóng)業(yè)系統(tǒng)。 這個設計 讓我學到 了很多 有用的 東西 ， 明白 了 一個工科的學生一定要有 扎實的 基礎(chǔ) ， 同時 也是我 對培養(yǎng)和加強創(chuàng)新能力的 開始 引起高度的重視， 明白 只學會書本上的知識 是 不行的 。 低 消耗 、低 費用 、 自成 網(wǎng)、應用簡單等是 ZigBee 的優(yōu)點，使其 逐 步 成為無線 通信技術(shù)的 標準 技術(shù) ， 在全球的市場應用中將會 越來越廣闊。 系統(tǒng)不足之處在于 由于本設計軟硬件均需 個人 來設計 ， 任務量 較大， 導致系統(tǒng)中用到的很多 軟、硬件功能模塊 的設計都不能非常完美 ，所以最終的測試處于小范 圍 和有限的功能模塊的測試， 僅是 完成了 對系統(tǒng) 基本功能 的測試。 該系統(tǒng)的軟件平臺主要由 IAR Embedded Wordbench， ZigBee 協(xié)議棧和其它若干仿真軟件構(gòu)成。中心 節(jié)點在 加 電 進行 初始化 以 后， 第一步 要 進行網(wǎng)絡建立 。節(jié)點所傳送的信息形式包含幀頭、目標位置、數(shù)據(jù)信息多少、數(shù)據(jù)信息內(nèi)容及校正檢驗位。 便于 用戶方便快捷的對農(nóng)田進行灌溉。 CC2430 處理儀器和位于田間的流量傳感儀器組成，這個模塊的作用是實時接收灌溉區(qū)域各個流量傳感儀器所測信