【正文】 列入了 ，其規(guī)定了包括 PHY層、 MAC 層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層的集成協(xié)議棧。藍(lán)牙技術(shù)的最終目標(biāo)是建立一個(gè)全球統(tǒng)一的無(wú)線連接標(biāo)準(zhǔn)，使不同廠家生產(chǎn)的移動(dòng)計(jì)算機(jī)和便攜式設(shè)備，能在近距離通過(guò)無(wú)線的方式連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)交叉操作及交互信息數(shù)據(jù)共享。 但從總體上來(lái)講，國(guó)內(nèi)關(guān)于傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究還僅僅處于起步階段，但傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是一門(mén)新興的綜合性技術(shù)，國(guó)內(nèi)外的差距還不是很大，及時(shí)開(kāi)展對(duì)這項(xiàng)影響深遠(yuǎn)的前沿科學(xué)研究，對(duì)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)都具有重大的意義。 浙江大學(xué)成立了 “無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室”，聯(lián)合相關(guān)單位專門(mén)從事面向無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的分布自治系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及協(xié)調(diào)通信理論方面的研究。 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)針對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位問(wèn)題進(jìn)行了研究， 提出了一種新的節(jié)點(diǎn)定位算法，該算法不需要任何額外的硬件支持，節(jié)點(diǎn)間通信 開(kāi)銷少。 1999 年 ,國(guó)內(nèi)對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究首次正式出現(xiàn)于中國(guó)科學(xué)院《知識(shí)創(chuàng)新工程試點(diǎn)領(lǐng)域方向研究》的“信息與自動(dòng)化領(lǐng)域研究報(bào)告”中 ，作為該領(lǐng)域提出的五個(gè)重大項(xiàng)目之一。無(wú)線傳感器目前已經(jīng)開(kāi)始逐步走向市場(chǎng)應(yīng)用和推廣。目前，國(guó)外各大半導(dǎo)體公司都推出了各種使用不同應(yīng)用場(chǎng)合的無(wú)線通信解決方案，其中以德州儀器 TI 公司的產(chǎn)品線最為豐富，其 CC 系列射頻芯片包括了收發(fā)器、射頻前端放大、片上系統(tǒng)等，工作頻率覆蓋范圍廣，配套開(kāi)發(fā)工具和軟件業(yè)非常完善。針對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的特殊性，康奈爾大學(xué)等高校開(kāi)展了相關(guān)研究，先后提出了基于談判類協(xié)議、定向發(fā)布類協(xié)議、能量敏感類協(xié)議、多路徑類協(xié)議，傳播路由類協(xié)議、介質(zhì)存取控制類協(xié)議、基于集群的協(xié)議、以數(shù)據(jù)為中心的路由算法等新的通信協(xié)議。南加州大學(xué)提出了部屬移動(dòng)傳感器節(jié)點(diǎn)的方法、節(jié)省能量的計(jì)算聚集的樹(shù)結(jié)構(gòu)算法等。加州大學(xué)伯克利分校提出了基于相關(guān)性的數(shù)據(jù)編碼模式、確定無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)位置的分布式算法及重構(gòu)傳感器節(jié)點(diǎn)位置的方法等，并研制了一個(gè)基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的操作 系統(tǒng) Tiny OS。 從國(guó)外的研究現(xiàn)狀看，美國(guó)在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)方面進(jìn)行了較深入的研究。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)通常運(yùn)行在惡劣，甚至危險(xiǎn)的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中。同時(shí)支持手機(jī)短信方式進(jìn)行系統(tǒng)管理和控制，這也是一個(gè)非常實(shí)用的功能。 因此，研究一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的棉田信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，將其與棉田滴灌系統(tǒng)相結(jié)合可有效控制棉田土壤水分及溫度，并能準(zhǔn)確獲知棉花生長(zhǎng)過(guò)程中必要信息，對(duì)提高兵團(tuán)棉花產(chǎn)量具有重要意義。新節(jié)點(diǎn)可以隨時(shí)加入，而不對(duì)原有網(wǎng)絡(luò)造成影響。因此可綜合利用直接方法與間接方法的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)完成 對(duì)宏觀異常事件和微觀異常事件的準(zhǔn)確、及時(shí)檢測(cè)，不但大為縮短了微觀事件的檢測(cè)時(shí)間，還可定性事件的類型。 (2)無(wú)線通信方式減少了布線的投入，降低了維護(hù)和維修的難度，增加了通信的靈活性，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的廉價(jià)性使得大面積布設(shè)監(jiān)測(cè)裝置成為可能，大量監(jiān)測(cè)點(diǎn)的出現(xiàn)和節(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)區(qū)域的相互交疊使得通信線路存在一定的冗余備份，增加了通信的可靠性 [1]。 (1)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的自組織特性使得信息獲取系統(tǒng)的組建不需要額外的硬件支持，微型化的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)更易 安裝，不需要進(jìn)行架設(shè)和復(fù)雜布線?；跓o(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的棉田信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用了無(wú)線傳輸方式來(lái)構(gòu)建無(wú)線傳感器現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，能夠較好地解決傳統(tǒng)無(wú)線數(shù)據(jù)采集方式存在的問(wèn)題。 RS485。 ZigBee。本設(shè)計(jì)正是在這樣一種背景下，探討和研究實(shí)現(xiàn)利用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（基于 ZigBee 技術(shù)）來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)棉田等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，利用一些如 CAN 或者 485 之類的現(xiàn)場(chǎng)總線來(lái)進(jìn)行集中傳輸，同時(shí)引入了 GPRS 模塊，使得無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有了與 Inter 中的計(jì)算機(jī)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行交互通信的能力，還可以通過(guò) B/S 模式的信息管理系統(tǒng)或者手機(jī)短信等方式與用戶進(jìn)行交互。目錄 1 石 河 子 大 學(xué) 信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 課題名稱： 棉田無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 學(xué)號(hào)： 學(xué)院： 信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 專業(yè)年級(jí)： 電子信息工程 2020 級(jí) 指導(dǎo)教師： 職稱： 完成日期： 2020年 6 月 6 日 目錄 2 目錄 第一章、概述和介紹 ............................................................................................... 5 項(xiàng)目簡(jiǎn)介 .......................................................................................................... 5 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 .............................................................................................. 7 第二章、技術(shù)選型及方案設(shè)計(jì) ............................................................................... 9 各種備選方案介紹 .......................................................................................... 9 技術(shù)方案比較 ................................................................................................ 12 總體實(shí)施路線和方案 .................................................................................... 15 第三章、詳細(xì)方案設(shè)計(jì) ......................................................................................... 16 系統(tǒng)抽象層次結(jié)構(gòu) ........................................................................................ 16 、控制表示層 ................................................................................................. 17 . PC 端監(jiān)控軟件設(shè)計(jì) .............................................................................. 17 ......................................................................................... 20 ...................................................................... 20 ...................................................................... 21 、數(shù)據(jù)匯聚層 ................................................................................................. 22 ......................................................................................... 22 網(wǎng) 關(guān)軟件設(shè)計(jì) ......................................................................................... 24 、數(shù)據(jù)感知層 ................................................................................................. 30 ................................................................................. 30 終端節(jié)點(diǎn)軟件設(shè) 計(jì) ................................................................................. 30 第四章、總結(jié) ......................................................................................................... 34 致謝 ......................................................................................................................... 35 參考文獻(xiàn) ................................................................................................................. 36 附錄 ......................................................................................................................... 37 手持節(jié)點(diǎn)原理圖及 PCB ............................................................................... 37 目錄 3 網(wǎng)關(guān)原理圖及其 PCB ................................................................................... 40 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)原理圖及 PCB ........................................................... 44 摘要 2 棉田無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué)生 :倪明浩 王宇 指導(dǎo)教師 : 田敏 [摘 要 ]隨著射頻以及集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展，各種中短距離的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)大量涌現(xiàn)，并且日漸成熟，并且在功耗和數(shù)據(jù)傳輸距離和速率等方面呈現(xiàn)出多樣 化的特點(diǎn)，可以滿足不同場(chǎng)合下的應(yīng)用要求。在實(shí)際生產(chǎn)生活的很多領(lǐng)域中，各種無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸 技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始普及應(yīng)用。 關(guān)鍵詞： 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)； ZigBee； GPRS； CAN 總線； 485 總線 摘要 3 Abstract 3 Abstract Student: NiMingHao WangYu Teacher： TianMin [Abstract] Along with the rapid developments of Radio Frequency and Integrated Circuit Technologies, many different kinds of low or medium range wireless munication technologies e out and mature, some characteristics of these technologies such as power consumption, munication range or data rate are quite different. In many areas of everyday life, these wireless munication technologies has been widely used. This article mainly focuses on wireless munications technologies and its applications in data acquisition and monitoring scenarios, to be more specific ZigBee technology and its application in agricultural automation, and also explores the interconnection betw