無線傳感器網絡在蔬菜大棚中的應用

摘要：無線傳感器網絡采用ZigBee技術，協議棧使用TI的Z-Stack，網絡拓撲結構為樹形，文章給出了系統設計方案，畫出了傳感器節點和協調節點的硬件框圖，并開發出PC機上的管理軟件。
關鍵詞：無線傳感器網絡；Z-Stack；CC2531；CC2533；SHT11

0 引言
在物聯網技術的推動下，無線傳感器網絡技術在社會的各方面取得了很多實際有效的應用，相比使用傳統技術節省了大量的人力、物力。本文設計的無線傳感器網絡，是一種基于ZigBee技術的無線監測系統，可實時采集蔬菜大棚內溫度和濕度，從而便于種植戶根據檢測到的蔬菜生長環境做適當的調整，提高產量，獲得更大的效益。適用于較大規模的蔬菜種植基地。
完整的Zigbee協議棧由物理層、介質訪問控制層、網絡層、安全層和高層應用規范組成，ZigBee協議棧的核心部分在網絡層，網絡層主要實現節點加入或離開網絡、接收或拋棄其他節點、路由查找及傳送數據等功能，支持Cluster-Tree、AODVjr、Cluster-Tree+AODVir等多種路由算法，支持星形(Star)、樹形(Cluster-Tree)、網格(Mesh)等多種拓撲結構，而應用層根據自己的需要做開發。

1 系統總體設計
本文所設計的無線傳感器網絡協調節點負責采用ZigBee組建網絡，并通過USB接口與PC完成數據交換功能；傳感器節點負責采集蔬菜大棚內的溫濕度值并發送和轉發該數據至協調節點，相反也可以接收并轉發協調節點傳送過來的指令信息；整個系統的通信基于ZigBee技術實現，在該穩定網絡之上實現無線傳感器網絡中傳感器節點與協調節點之間的數據和控制信息的交互。圖1系統框圖。