基于wsn的溫室大棚監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計-閱讀頁
2024-10-27 07:08本頁面
【正文】 Node 會立刻接收監(jiān)控主機發(fā)來的時間同步指令，然后將該信息廣播給網(wǎng)絡(luò)中的 Sensor Node， Sensor Node 會通過這一指令信息完成本地時鐘初始化。每次喚醒時，節(jié)點的工作時序如圖 5 所示。 在該溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)實際運行過程中，可以在每天固定的時刻 (比如晚上 0點 )喚醒網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點， Sink Node 會發(fā)送時鐘校準信號，各 Sensor Node 收到校準信號，重新初始化本地時鐘，從而完成整個網(wǎng)絡(luò)的時間重新校準，進而實現(xiàn)整個網(wǎng)絡(luò)的時間同步。其中用戶界面可以實時顯示溫室大棚內(nèi)的溫濕度參數(shù)、超限報警、歷史數(shù)據(jù)的記錄和分析及報表的打印輸出、傳感器網(wǎng)絡(luò)拓撲顯示。監(jiān)控主界面如圖 6 所示。 該上位機設(shè)計的一個創(chuàng)新點在于自主開發(fā)了 WSN 網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)上 位機顯示界面，可以實時顯示網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)及各節(jié)點的溫濕度值、電池電量等節(jié)點信息，方便、直觀、可視性強，而且具有歷史數(shù)據(jù)存儲功能。 7 結(jié)果測試與數(shù)據(jù)處理 針對該監(jiān)控系統(tǒng)的通訊性能進行了測試，采用 3dbi 的單級天線在廣場和樓道內(nèi)進行 _『測試，測試結(jié)果如表 1 所示。 樓道內(nèi)，該監(jiān)測系統(tǒng)的無線傳輸能力應(yīng)用在溫室大棚有限的相對有限的空間內(nèi)是足夠的。為此采用了移動平滑法對采集到的數(shù)據(jù)進行處理。 由于該監(jiān)控系統(tǒng)中的使用的數(shù)字式溫度傳感器的精度相對較高，但是濕敏電阻的精度僅在 5％左右，故這里僅針對監(jiān)測系統(tǒng)采集到的濕度值做數(shù)據(jù)平滑處理。 托普農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)締造智慧農(nóng)業(yè)，開拓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)新局面。由圖 9 可以得出，未對采集到的濕度數(shù)據(jù)處理前，其上下波動在 5％左右，然后對采集到的數(shù)據(jù)進行平滑化處理，并且隨著取樣點數(shù)的增加，信號的噪聲衰減率將增大，同時該濾波方法濾出高頻噪聲的能力將進一步提升，但帶來的負面影響是增加了數(shù)托普農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)締造智慧農(nóng)業(yè)，開拓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)新局面。由于 WSN 的一個突出優(yōu)勢就在于節(jié)點的低功耗，所以這就存在一個動態(tài)平衡問題，在追求采集數(shù)據(jù)精確度的同時還要考慮網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的功耗問題，所以最終選擇哪一層次的移動平滑濾波算法可由需要來定，針對表 2 中的相對濕度數(shù)據(jù)，如果監(jiān)測系統(tǒng)可以允許 3％一 4％的誤差波動存在，那么只需要對采集到的數(shù)據(jù)進行三點平滑處理即可滿足要求，相比之下如果允許誤差波動在 2％ 或者更小時，那么數(shù)據(jù)處理程序則至少需要五點曲線平滑處理。可以適當?shù)陌褦?shù)據(jù)處理程序移至上位機程序來處理。創(chuàng)新點在于利用 DSl305 與監(jiān)控主機配合，在一定程度上解決了 WSN 中的時間同步問題，同時增強了監(jiān) 測系統(tǒng)的魯棒性，從軟硬件兩方面綜合避免了其他無線通信技術(shù)功耗高的缺點，克服了溫室大棚內(nèi)布線復(fù)雜的缺點，同時利用一定的數(shù)字濾波算法提高了溫濕度的監(jiān)測精度。
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1