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农业的发展对于国家稳定与繁荣起着举足轻重的作用,把高新技术引入农业是提高农业生产效率、变革传统农业的必由之路。无线传感器网络技术在低功耗无线电通信技术、嵌入式计算技术、传感技术及集成电路技术飞速发展的前提下诞生并迅速发展。本文根据植物设施栽培对环境依赖程度较高的特点,把无线传感器网络技术引入到植物设施栽培领域,采集温室内不同角落的环境参数,并对数据进行转换和处理,得到控制命令进而控制植物设施栽培环境。
研究工作主要有以下几个部分:
●以设施栽培环境监控为应用背景,分析植物设施栽培的具体要求,设计了以温度、湿度和光照三个主要参数为检测参量的无线传感器网络系统的整体方案。
●设计了基于距离的路由算法,实现无线传感器网络组网,并用TOSSIM进行了组网仿真。
●针对无线网络数据传输的丢包问题,分析了TinyOS操作系统的运行机制及其消息结构,设计了基于网络同步的MAC协议来保证数据的可靠传输。
●针对TinyOS操作系统的运行机理,设计了定时发送、异步应答的通信机制,保证了TinyOS和Linux操作系统间的可靠通信。
●构建系统,设计了用户界面,进行现场测试并分析试验结果。
课题研究成果具有广泛应用价值,可用于智能温室、智能建筑等类似的环境监控场所。