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zigbee技术在农业温室大棚中的应用研究
作者：赵嘉伟吕俐衡沈洪吉张杰来源：《科技风》2017年第15期
摘要：结合物联网和我国农业发展现状，本文设计了一个基于zigbee技术的农业温室大棚监测系统，首先，详细地研究zigbee技术，包括zigbee协调器、zigbee终端节点和网络模型等；其次，结合实际应用搭建了基于zigbee技术的农业温室大棚监测系统，对农业温室大棚的温湿度等信息进行采集和监测；最后，经过系统的上位机和手机app功能测试，表明该系统性能稳定，操作简单，实用性强。
关键词：农业温室大棚；zigbee；监测；无线通信
随着无线传输网络的快速发展，zigbee技术因其短距离、低价格、高效率、高可靠性的特点使其在各个领域的应用越来越广泛，尤其是在温湿度和气体等环境监测等领域。zigbee是一种基于IEEE802154标准的个域网的新兴的通讯协议。我国是一个农业大国，传统的农业监测技术已不能满足现代化要求，因此，设计一个性价比高的农业温室大棚监测系统对于农业的快速发展来说是至关重要的。本文采用zigbee无线通信技术，设计了一个对农业温室大棚的温湿度等信息进行采集和监测的系统，该系统可将农业大棚的温湿度、气体浓度和灯光信息实时地传输到上位机和手机终端app中，同时，上位机和手机终端app还可对采集信息进行控制。
1系统整体方案
本文设计的系统是由上位机（PC机和手机）和下位机（zigbee网络）两部分组成，采用星型拓扑结构，如图1所示，其中上位机负责信息的显示、保存和处理，下位机负责农业温室大棚信息的采集和传输，下位机受到上位机控制。zigbee网络系统运行后，上位机可实时显示温室大棚的采集信息，包括温度、湿度、气体和光照信息，如果监测到采集的信息值不在规定范围内，上位机将通过串口以9600波特的速率发出命令给zigbee协调器，zigbee协调器受到命令后解析成相应的时序信号去控制zigbee终端节点。同时，zigbee终端节点也会一直读取各个传感器的状态数据，转换成数字信息后传送给zigbee协调器，zigbee协调器再通过串口将信息传送给PC机，进而再传送给手机终端app软件。
2下位机设计和实现
zigbee无线传输网络作为系统的下位机部分，由协调器节点、终端节点、传感器节点构成，zigbee网络中的终端节点与协调器节点之间的通信通过zstack协议栈实现。其中，zigbee协调器节点和终端节点采用CC2530模块，CC2530集成了ieee802154标准的24GHz射频收发模块、增强型8051CPU、8000比特RAM、电源接口、串口等，可r