基于WSNs的农田环境信息监测系统
基于WSNs的设施农业环境远程监控系统设计
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基于定向天线WSNs的水稻田温湿度监测系统设计
ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ ｎ ｅ ｔ ｗ ｏ ｒ ｋ ｓ （ ＷＳ Ｎ ｓ ）ｉ ｓ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ｔ ｈ ａ ｔ ｓ ｕ ｉ ｔ ｂ ａ ｌ ｅ ｆ ｏ ｒ ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｈ ｕ ｍ ｉ ｔ ｕ ｒ ｅ ｏ ｆ ｐ ａ ｄ ｄ ｙ ｆ ｉ ｅ ｌ ｄ ． Ｔ ｈ ｅ ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ ｎ ｏ ｄ ｅ ｐ ｕ ｔ
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关键 词 ：定 向天线 ； 无 线传感器 网络 ； 路 由协议 ； 通信距离 ； 水 稻 田； 温湿度 中图分类号 ：Ｔ Ｐ ２ １ ２ ． ６ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０ ０ ０ — ９ ７ ８ ７ （ ２ ０ １ ４ ） ０ １ － － ０ ０ ９ ２ － ０ ５
Ｈｕ ｍｉ ｔ ｕｒ ｅ ｉ ｎｇ ｛ 。 ｆ ｎ ｍｏ ｎ ｌ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ￣ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｎ ｐ … ａ ｄｄ ＳＮ ￣ ． ｙ ｉ ｅ ｌ ｄ ｂａ ｓ ｅ ｄ０
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WebGIS在农业环境物联网监测系统中的设计与实现
WebGIS在农业环境物联网监测系统中的设计与实现一、本文概述随着物联网技术的快速发展和广泛应用，其在农业环境监测领域的应用逐渐显现出其巨大的潜力和价值。
WebGIS（网络地理信息系统）作为一种集成了地理信息系统（GIS）和互联网技术的新型技术，为农业环境物联网监测系统的设计与实现提供了全新的视角和解决方案。
本文旨在探讨WebGIS在农业环境物联网监测系统中的应用，分析其设计原理和实现方法，以期为推动农业环境物联网监测技术的发展提供理论支持和实践指导。
本文将首先介绍农业环境物联网监测系统的背景和意义，阐述WebGIS在其中的重要性和应用价值。
接着，将详细阐述WebGIS在农业环境物联网监测系统中的设计思路，包括系统的总体架构、功能模块划分、数据库设计等关键内容。
在此基础上，本文将深入探讨WebGIS 在农业环境物联网监测系统中的实现方法，包括数据采集、传输、处理、分析和可视化等关键环节。
本文将总结WebGIS在农业环境物联网监测系统中的应用效果，分析存在的问题和挑战，并提出相应的改进策略和发展方向。
通过本文的研究，希望能够为农业环境物联网监测技术的发展提供有益的参考和借鉴，推动其在农业领域的广泛应用和深入发展，为实现农业可持续发展和生态文明建设做出积极贡献。
二、农业环境物联网监测系统概述随着物联网技术的快速发展和广泛应用，其在农业领域的应用也日益凸显。
农业环境物联网监测系统，是一种集成物联网技术、传感器技术、无线通信技术、云计算技术等多种现代信息技术的农业环境监测与管理系统。
该系统通过部署在农田、温室、养殖场等农业生产环境中的各类传感器，实现对土壤、气候、水质等环境参数的实时监测与数据采集，并通过网络传输到数据处理中心进行分析和处理，从而为农业生产提供决策支持，提高农业生产的智能化、精准化和高效化水平。
农业环境物联网监测系统主要包括传感器网络、数据传输网络、数据处理中心和应用服务平台等组成部分。
基于WSN的农业环境信息监控系统软件开发
作者简介 ： 刘媛嫒 （ １ ９ ７ ８ 一） ， 女， 讲师， 硕士 ， 研究方向为无 线传感器网络。
华 东 交 通 大 学 学 报
本 文在 前 期 工作 的基 础 上 ， 设 计 ＷＳ Ｎ — Ａ Ｅ Ｉ ＭＣ软 件平 台。在 该软 件 的驱 动下 ： ＷＳ Ｎ — Ａ Ｅ Ｉ ＭＣ系 统可 以
第３ ０ 卷第 ４ 期 ２ ０ １ ３ 年８ 月
文章编 号 ： １ ０ ０ ５ ． ０ ５ ２ ３ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ ． ０ ０ ５ ９ ． ０ ６
华 东 交 通 大 学 学 报
Ｊ ｏ ｕ ｎａ ｒ ｌ ｏ ｆ Ｅａ ｓ ｔ Ｃｈｉ ｎ ａ Ｊ ｉ ａ ｏ ｔ ｏ ｎ ｇ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３ ． ０ ５ ． ２ ２
基 金项 目 ｉ 国家 自然 科学 基金 项 目（ ３ １ １ ０ １ ０ ８ １ ） ； 江西 科技 支撑 计 划项 目（ ２ Ｏ ｌ １ １ Ｂ Ｂ Ｆ ６ ０ ０ ３ ４ ） ； 华 东交 通大 学科 学研 究项 目
（ ０ ９ Ｘ Ｘ０ ６ ）
数据查询及 网络拓 扑结构显示等功能 ， 能 实现远程 自动监控环境信 息和Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ网络参数 。设计的嵌入式 Ｗ浏 览环境信 息 ， 查询 历史数据 ， 显示历 史曲线 ， 发送控制命令 等功能。ＷＳ Ｎ — Ａ Ｅ Ｉ ＭＣ系统软件提 供 Ｉ ｎ ｔ ｅ ｍｅ ｔ 、 Ｇ Ｐ Ｒ Ｓ
摘要 ： 在农 业环境 信息监测硬件 系统的基础上 ， 开发 ＷＳ Ｎ — Ａ Ｅ Ｉ ＭＣ（ 无线传感 器网络农 业环境信息监控 ） 系统软件 ， 该软件 由
上位机 监控 软件和嵌入 式 Ｗｅ ｂ ） Ｊ ￣ 务器组成 。上 位机 监控软件基 于 Ｑ ｔ 、 数据库技 术设计、 开发 ， 具有 实时数据 曲线绘制 、 历史
基于无线传感器网络的智慧农业监测与管理系统设计
基于无线传感器网络的智慧农业监测与管理系统设计无线传感器网络（Wireless Sensor Networks, WSN）是一种由大量相互通信的无线传感器节点组成的网络系统，这些节点可以实时地感知、收集和传输环境中的数据。
智慧农业监测与管理系统是一种利用WSN技术实现对农田各项数据进行实时监测和管理的系统。
本文将详细介绍基于无线传感器网络的智慧农业监测与管理系统的设计。
一、系统架构设计基于无线传感器网络的智慧农业监测与管理系统主要包括传感器节点、数据传输、数据处理和应用层四个部分。
传感器节点负责感知和采集农田中的各项数据，通过无线方式将数据传输到数据处理节点。
数据处理节点负责对传感器节点收集的数据进行处理、分析和存储，并且通过应用层使用户能够方便地获取和管理这些数据。
在系统架构设计中，需要考虑以下几个关键问题：1. 传感器节点的布局：根据农田的大小和形状来确定传感器节点的布局数量和位置，以保证数据的全面、准确和实时性。
2. 数据传输方式：可以采用无线传感器网络中的多跳传输方式，以保证传感器节点之间的无线传输距离不受限制，并且能够实现数据的稳定传输。
3. 数据处理和分析：对传感器节点收集的数据进行处理和分析，提取出有用的农田信息，并根据数据进行农田管理决策。
4. 应用层接口：通过应用层接口，用户可以方便地查看和管理农田的各项数据，包括农田的温度、湿度、土壤质量等指标，以及农作物的生长情况等。
二、传感器节点设计传感器节点是智慧农业监测与管理系统中的关键组成部分。
一个传感器节点通常包含传感器、微处理器、无线通信模块和电源等几个主要组件。
传感器节点可以感知和采集农田中的各项数据，并通过无线通信模块将数据传输到数据处理节点。
在传感器节点设计中，需要考虑以下几个关键问题：1. 传感器选择：根据农田监测的需求，选择相应的传感器来感知和采集农田的各项数据，包括温度、湿度、光照强度、土壤湿度等。
2. 数据采集和传输：通过微处理器对传感器采集的数据进行采集、处理和封装，通过无线通信模块将数据传输到数据处理节点。
基于WebGIS的农田环境监测系统的应用分析
农 业 增 长 受 到环 境 因 素 的 强 烈 制 约 ， 这 其 中 的环 境 因素 以水文 、风 向、 降雨 、光 照 、等 作为 主 要 因素 ，要 想 提高 农 作物 的产 量 必 须 对这 些 因素 进 行合 理 的调 节 ，并 且最 大程 度 的 降低 自然 环 境对 于 农作 物 产量 的影 响 ，通 过合 理 的环 境 数据 分 析 ，将 农业 专家 的 系统 性分 析 和 四季 监控 结 果相 互 结合 ，用 来形 成 最为 有 效 的农 业生 产 依据 ，使其 能够 更好 的成 为农业生 产 的科 学依 据 。 Ｗ ｅ ｂ ＧＩ Ｓ 技术概 述 Ｗ ｅ ｂ Ｇ Ｉ ｓ 技 术将 作 为 交流 Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ｅ ｔ 平 台， 并 且 应 用 软 件 客 户 端 ， 可 以实 时 对 环 境 、 地理信息进行监控 。Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ｅ ｔ 平 台 赋 予 了 Ｗ ｅ ｂ Ｇ Ｉ Ｓ 技 术 的储 存 、分 析 、显 示能 力 ，使 其 完 成 了分布 式 的应 用 体 系结 构 ，通 过此 建 立 了 良好 的 系 统 开 放 性 平 台 ， 使 其 能够 降 低 Ｇ Ｉ Ｓ 技术 的使 用 成 本 ， 同 时 在 实用 性 和 地 理 信 息操 作 中提 高 了 问题 收索 范 围 。Ｗ ｅ ｂ ＧＩ Ｓ 技 术 要 比Ｇ Ｉ ｓ 技 术更 加 先 进 ， 在 技术 上结 合 了 Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ｅ ｔ 优 势 ，并 且在 运行 环 境 中能够 更 好 的 在 互联 网 上进 行运 行 ，并且 可 以随 着 的使 用 客户 端进 行 登 录进 行信 息 的查 询 ，Ｗ ｅ ｂ Ｇ Ｉ Ｓ 通 过浏 览 器可 以完 成和 多系 统 的无 缝 连接 ， 并且 能够 建立 更加 方便 、快捷 的Ｇ Ｉ Ｓ 系统 。将 田间环 境 数据 的统 计分 析进 行 最为 直 观 的利 用 ，并 且通 过 Ｗ ｅ ｂ Ｇ Ｉ Ｓ 技 术来 解 决农 业 生产 中 最 需要辅 助解 决的 问题 。 二 、监测 平 台的设计 环境 １ ． 监测平 台的实际作 用 在 现 代 农 业 科 学 发 展 的 作 用 中 ， 很 多 硬 件环 境在 设 计 开 发上 以田间 的环 境检 测 作 为 主要 目的 ，并 且运 用Ｗ ｅ ｂ Ｇ Ｉ Ｓ 技术 实 现平 台 环 境数 据 的 即时 获取 ，在获 取过 程 中将 环 境 数 据和 实 际信 息 进 行结 合 ，并且 将 其 形成 可 视 化数 据 ，针 对这 些 数据 能 够完 成 综合 性 查 询 、 资料 统计 分 析 、 以及 图表 的生 成 。在 系 统使 用 中 Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ｅ ｔ 为 农 户 、农业 技 术人 员提 供 最为 准确 的 田间环 境信 息 ，并且 使用 以往 的 统计 数据 进 行 综合 性 分析 ，使 检 测平 台的 可靠 性 、共 享性 、技术 性更加 的准确 及时 。 监 测 平 台根 据 实 际 的农 业 需 要 ， 形 成 个 高 效 、安 全 的 田间监 测 环境 ，这个 检测 环境 可 以有 一 定 的实 时性 以求满 足 环境 的实 时信 息 更新 ，使用 者 可 以根据 环 境 数据 作 出 决策 ，并且 使 其具 备 准确 性 。使 该 系统 能对 绝 大 数 的环 境 进行 分析 和 处 理 ，实 现多 用户 的并 发 访 问 。我 国多 数地 区 的 田间 环境 检测 指 标 比较 相 似 ，所 以这 套 系统 更 加适 应 于林 业 、草 原等 环 境检 测 ，并 且通 过 系 统的 升级 可 以更加 兼容 性和 可扩展 性。 ２ ． 监测 平 台的功 能性 田问环 境检 测 系统 是 以数 据采 集 作 为主 要 平 台基 础 ，并且 通过ｃ ／ ｓ 模块 进行 相应 的数 据 采集 、转 换 、统 计分 析 ，这 些 功 能能够 使
基于WebGIS的田间环境监测系统平台的设计与实现 .GIS案例
总结
• 在TopMap软件平台上开发的基于B/S结构 与技术的田间环境监测系统具有技术 先进、结构清晰、交互能力强、操作方便、适 应性强、开发周期短、维护成本低等优点,并 具有一定的智能化特征。
基于WebGIS的田间环境监测系 统平台的设计与实现
基于WebGIS的田间环境监测系 统平台的设计与实现空ຫໍສະໝຸດ 温湿度其他土壤温湿度
田间环境信息
风向 风速
光照度
背景
• WebGIS是Web技术应用于GIS开发的产物。 • 将WebGIS引进本系统,将田间环境信息与地块 位置信息有效的整合,形成一个可视化的数据 平台,进而对田间环境数据进行实时监测与统 计分析,以期为农业生产的管理、规划和决策 提供依据。
• 田间环境信息的获取
系统采用微型无线传感器网络作为田间环境的感知 终端,完成田间环境信息中各个物理量的采集,并最终 将数据汇聚到GPRS网关,再通过该网关借助中国移动的 通信网络将数据发送到与互联网相连的数据处理服务 器
系统主要功能的实现
• 田间环境信息显示
信息显示主要包括在地图上实时显示环境信息和地理 信息
系统主要功能的实现
系统主要功能的实现-田间环境信息 查询
系统主要功能的实现-田间环境信息统 计
• 系统实现了 对各环境要 素的最大值、 最小值、平 均值以及变 化趋势曲线 等信息的统 计。
系统主要功能的实现-田间环境信息统 计
• 任意时段统计可 以按监测点、查 询要素、统计频 率、开始时间和 结束时间五个条 件任意组合进行 统计,统计结果以 表格和图表形式 列出,
• 系统的开发采用集成二次开发的形式。利用专 业的GIS工具软件TopMap实现GIS的基本功能,同 时以可视化开发工具Visual 2010为 二次开发平台, 进行二者的集成开发
[VIP专享]基于WebGIS的田间环境监测系统平台的设计与实现
![[VIP专享]基于WebGIS的田间环境监测系统平台的设计与实现](https://img.taocdn.com/s3/m/64e2e50151e79b8969022629.png)
基于WebGIS的田间环境监测系统平台的设计与实现关键词：田间环境，监测，WEBGIS，可视化/动态交互1 引言田间环境信息包括空气温湿度、土壤温湿度、光照度、风速、风向等,这些信息是农业专家系统分析和决策的重要数据源和参数[1],对它们进行实时、快速和连续地监测是实践精准农业和农田现代化管理的重要基础。
传统的基于网络的环境信息监测系统很少有结合GIS技术进行地图空间查询的功能。
WebGIS是Web技术应用于GIS开发的产物。
利用Web技术在网络上发布地理信息,就能从Internet的任意一个节点浏览WebGIS 站点中的空间数据、制作专题图、进行各种空间检索和空间分析[2]。
所以将WebGIS引进本系统,将田间环境信息与地块位置信息有效的整合,形成一个可视化的数据平台,进而对田间环境数据进行实时监测与统计分析,以期为农业生产的管理、规划和决策提供依据。
2 系统设计2.1 系统体系结构设计结合田间环境监测系统的实际需求和管理信息系统开发的技术,系统采用了C/S与B/S模式相结合的运行体系结构。
系统中基础数据获取部分采用C/S结构。
数据展示部分采用B/S结构。
该运行体系结构大大简化了客户端电脑载荷,减轻了系统维护与升级的成本和工作量[3]。
同时能实现不同的用户,从不同的地点,以不同的接入方式访问和操作共同的数据库[4]。
符合环境监测系统的用户分布范围广、计算机操作水平不高的需求。
2.2 系统数据库设计系统数据库分为空间信息数据库和田间环境信息数据库两部分[5]。
系统采用慧图科技开发的空间数据引擎TopMap SDP 6,不必了解数据库中复杂的空间数据组织形式,即可在应用程序中高效地访问和管理数据库中的空间数据和属性数据[6]。
田间环境信息可以以外挂属性的方式和空间数据进行有效的融合。
3 系统开发系统的开发采用集成二次开发的形式。
利用专业的GIS工具软件TopMap实现GIS的基本功能,同时以可视化开发工具Visual 2010为二次开发平台, 进行二者的集成开发[7]。
基于WSN技术的环境监测系统设计研究
基于WSN技术的环境监测系统设计研究一、引言随着社会的发展和人们对环境保护意识的不断提高，环境监测技术越来越受到人们的重视。
目前，基于无线传感器网络（WSN）技术的环境监测系统已经成为环境监测领域的一种重要手段。
本文将对基于WSN技术的环境监测系统进行设计和研究。
二、WSN技术简介WSN技术是一种利用多个分布式无线传感器进行数据采集和共享的技术。
它可以在不需要人工干预的情况下传输无线数据。
WSN系统由传感器节点、中继节点和时间同步节点组成。
传感器节点通过采集各种环境信息，如温度、湿度、气体浓度等，并将数据传输至中继节点。
时间同步节点则负责对整个网络进行统一时间同步，保证数据的准确性和可靠性。
三、环境监测系统的设计1.系统结构设计基于WSN技术的环境监测系统主要由以下组成部分构成：传感器节点、中继节点、数据存储节点和数据传输节点。
传感器节点用于采集各种环境信息，中继节点用于接收和处理传感器节点发送的信息，并将处理结果传输至数据存储节点。
数据存储节点则存储处理后的数据，并提供查询服务。
数据传输节点则负责将数据传输至其他系统或应用程序中。
2.传感器节点设计传感器节点是整个WSN系统的核心组成部分。
传感器节点主要包括传感器、微控制器、无线模块和能源模块。
其中，传感器用于采集环境信息，微控制器用于数据处理和控制，无线模块用于数据传输，能源模块用于提供电源。
3. 中继节点设计中继节点主要是网络中的传输枢纽，它负责接收传感器节点发送的数据，并将处理结果传输至数据存储节点。
中继节点同样包括微控制器、无线模块和能源模块。
中继节点可以通过多跳传输的方式实现信息传输，从而扩大整个网络的覆盖范围和通信范围。
4.数据存储节点设计数据存储节点是整个WSN系统的数据存储中心，它负责存储所有传感器节点采集的数据，并提供数据查询服务。
数据存储节点同样也包括微控制器、无线模块和能源模块。
数据存储节点还可以使用云计算技术实现数据存储和处理。
基于无线传感器网络技术的农田环境监测系统
基于无线传感器网络技术的农田环境监测系统摘要：随着工业化的迅猛发展，现在很多地区的农田环境监测已经逐步迈向了智能化，对农田的监测已经不再依靠简单的人工模式，但使用的手段大多数依赖于无线通信业务，不符合现代农田环境监测发展方向，也在一定程度上阻碍了农田环境监测的进一步发展。
本文的设计目标是通过监测节点、未知节点、数据汇聚节点和远程监视中心点搭建一个ZigBee网络，能实时采集到的农田环境参数并通过无线传输方式，发送到云端网络随时查看。
关键词：农田环境监测、无线传感器网络、ZigBee网络1系统总体设计基于无线传感器网络农田环境检测系统主要用于实时监测农田的环境信息，需要实现农田内部多项环境信息的采集、无线传输、收集和处理。
1.1结合农田的环境信息和作物生长信息，监测系统需要满足环境信息测量项目于范围，并且保证其可靠性。
所需要测量的环境信息于测量的范围见表1表1 系统环境测量的参数与范围所需测量项目所需测量范围测量方式土壤、空气温度0-80℃持续测量土壤、0-100%持续测空气湿度量二氧化碳浓度0-2000ppm持续测量pH0-14需要使用时测量1.2数据需要实时测量、发送、接收、储存。
基于无线传感器网络的农田环境监测系统需要满足最基本的数据测量、发送、接收、储存。
使用户可以通过物联网交互平台对监测区域内的农田环境参数进行实时监测，可以真正实现随时观察农田环境参数。
1.3针对节点定位技术，提出了一种较为实用的低成本定位方法，该方法增加了少数的未知节点，并给未知节点配备GPS定位设备，使得未知节点能够自动获得自身位置坐标。
从而完成整个系统网络的定位和组网，最终实现了基于ZigBee无线传感器网络技术的农田环境监测系统。
2 无线传感器网络的实现2.1传感器的硬件结构传感器节点是随机分布在农田监测区域内的，能对检测对象进行感知、采集以及发送参数信息。
每个节点连着四个传感器，分别是土壤空气温度传感器、土壤空气湿度传感器、空气CO2浓度传感器、土壤pH值浓度传感器。
《基于WSN的农田环境信息采集系统的研究与设计》范文
《基于WSN的农田环境信息采集系统的研究与设计》篇一一、引言随着现代农业技术的不断发展，对农田环境信息的准确获取与实时监测变得越来越重要。
农田环境信息采集系统可以实现对农田环境的实时监测和数据的及时反馈，为农业生产和决策提供重要依据。
无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）技术因其低功耗、低成本、高灵活性等特点，在农田环境信息采集系统中得到了广泛应用。
本文旨在研究并设计一个基于WSN的农田环境信息采集系统，以提高农田管理的效率和准确性。
二、系统需求分析在系统设计之前，我们需要明确系统的需求。
基于WSN的农田环境信息采集系统需要满足以下需求：1. 实时监测：系统需要实时监测农田的环境信息，包括温度、湿度、光照、风速等。
2. 数据传输：系统需要将采集到的数据实时传输到数据中心，以便于后续的数据分析和处理。
3. 节能环保：系统需要具备低功耗、环保的特点，以降低对农田环境的影响。
4. 易于扩展：系统需要具备易于扩展的特点，以便于未来对更多环境信息的监测。
三、系统设计基于需求分析，本文设计了基于WSN的农田环境信息采集系统。
系统设计主要包括以下几个部分：1. 传感器节点设计：设计低功耗、高精度的传感器节点，用于实时监测农田环境信息。
2. WSN网络设计：设计一个覆盖整个农田的WSN网络，实现数据的实时传输。
3. 数据中心设计：设计一个数据中心，用于接收、存储和分析WSN网络传输的数据。
四、系统实现在系统设计的基础上，我们进行了系统的实现。
主要包括以下几个方面：1. 传感器节点的制作与部署。
2. WSN网络的搭建与测试。
3. 数据中心的搭建与数据处理算法的实现。
五、结论基于WSN的农田环境信息采集系统的研究与设计，能够有效地实现对农田环境的实时监测和数据的及时反馈，为农业生产和决策提供重要依据。
该系统的实现，将有助于提高农田管理的效率和准确性，推动现代农业的发展。
六、展望未来，我们将进一步优化系统设计，提高系统的稳定性和准确性，以更好地服务于现代农业。
基于无线传感器网络的农田环境监测系统研究
基于无线传感器网络的农田环境监测系统研究随着农业科技的进步和人们对食品安全的关注，农田环境监测系统在农业生产中发挥着重要作用。
传统的农田监测方式存在效率低下、成本高昂和无法实时监测等问题，而基于无线传感器网络的农田环境监测系统则能够克服这些问题，提高农业生产效率和资源利用率。
一、无线传感器网络在农田环境监测中的应用无线传感器网络（Wireless Sensor Network, WSN）是由大量分布在空间中的低功耗、无线通信能力的传感器节点组成的网络。
这些传感器节点能够感知、采集和传输环境中的各种数据，并以无线方式与基站进行通信。
在农田环境监测中，无线传感器网络可以用于监测土壤温湿度、气候变化、水质等多个指标。
1. 监测土壤温湿度：传感器节点可以被安装在土壤中，实时监测土壤的温度和湿度，并通过无线方式将数据传输给基站。
农民可以根据这些数据调整灌溉和施肥的方式，提高农作物的产量和质量。
2. 监测气候变化：传感器节点可以被安装在田间，监测气温、湿度、风速等气象参数的变化。
这些数据有助于农民掌握实时的气候信息，以便及时采取相应的防御措施，预防农作物受灾。
3. 监测水质：传感器节点可以被安装在水源附近，监测水质的各项指标，如PH值、溶解氧、氨氮等。
这些数据能够提前发现水质污染问题，减少农业面临的风险。
二、基于无线传感器网络的农田环境监测系统设计与实现基于无线传感器网络的农田环境监测系统主要包括传感器节点、数据传输、数据处理和数据展示四个模块。
1. 传感器节点：传感器节点是整个系统中的核心组成部分。
传感器节点需要具备低功耗、高灵敏度和多功能等特点。
传感器节点可以通过感应器采集环境数据，并将采集到的数据进行处理和传输。
2. 数据传输：传感器节点通过无线通信方式将采集到的数据传输给基站。
数据传输方式可以采用无线协议，如ZigBee、LoRa等。
无线传输可以实现远距离的数据传输，并且无需布设复杂的有线连接。
3. 数据处理：基站接收到来自传感器节点的数据后，需要对数据进行处理和分析。
基于无线传感器网络的农田环境监测系统
基于无线传感器网络的农田环境监测系统随着科技的发展，无线传感器网络已经被广泛应用于人们的生活中。
在农田中，基于无线传感器网络的农田环境监测系统也得以应用。
这个系统可以对农田的环境进行监测和管理，提高农业生产效率和生产质量，让农业生产变得更加智能和科学。
本文将从系统的基本构成、应用场景以及未来发展等方面来介绍这一系统。
一、系统的基本构成无线传感器网络的农田环境监测系统主要由传感器节点、数据处理中心和用户终端三个部分组成。
1.传感器节点传感器节点是无线传感器网络的关键组成部分，它们负责采集农田环境信息并将信息传输至数据处理中心。
传感器节点包括温、湿度、光照、气压、二氧化碳等多个传感器，可同时检测多种环境变量。
这些传感器节点通过自组织的方式，形成一个完整的传感器网络，这就是所谓的无线传感器网络。
2.数据处理中心在无线传感器网络中，数据处理中心是管理和处理传感器节点获取信息的核心。
数据处理中心可以根据不同的传感器节点提供的信息，对农田中的环境进行实时监测和管理。
在此基础上，还可以对农田中的作物生长进行预测和分析，帮助农民更好地进行农业生产，提高生产效率和质量。
3.用户终端用户终端是连接数据处理中心和用户的桥梁。
用户可以通过用户终端实时地查看农田中的环境信息、作物生长信息等，为农民提供更加便捷的监控和管理方式。
二、应用场景基于无线传感器网络的农田环境监测系统应用广泛，具有很大的潜力。
1.温湿度监测在农业生产中，环境中的湿度和温度是非常重要的因素。
如果环境温度过高或者湿度过大，会对作物的生长产生负面影响。
通过基于无线传感器网络的农田环境监测系统，农民可以实时监测农田中的湿度和温度信息，避免对作物的影响。
2.灌溉监测在农业生产中，灌溉是不可或缺的一环。
如果灌水量不足或者过多，都会对作物的生长产生负面影响。
通过基于无线传感器网络的农田环境监测系统，农民可以实时监测农田中的土壤湿度，控制灌溉量，更好地保障作物的生长。
基于无线传感器网络的智能农业监测系统
基于无线传感器网络的智能农业监测系统第一章：总述随着智能化与信息化的快速发展，无线传感器网络（WSN）已经逐渐应用于各行各业，其中农业是应用较为广泛的领域之一。
基于WSN的智能农业监测系统是一种新型的农业管理模式，其可以实现农业信息的实时感知、数据的远程采集、统计与分析，以及智能化的决策支持等功能，有助于确保农产品的安全、高效和可持续发展。
第二章：WSN技术在智能农业监测系统中的应用2.1 传感器网格布局及传感器节点2.2 传感器数据采集与处理2.3 传感器数据传输协议2.4 网络拓扑结构2.5 典型的无线传感器网络协议第三章：智能农业监测系统在设备管理方面的应用3.1 设备自我诊断与跟踪3.2 通信模块与控制器3.3 人机交互界面3.4 云平台后端系统第四章：智能农业监测系统在环境监测方面的应用4.1 应用场景与需求4.2 气象监测子系统4.3 水土监测子系统4.4 植物生长监测子系统第五章：智能农业监测系统在作物精准管理方面的应用5.1 数字农田管理5.2 水肥一体化管理5.3 病虫害预防与治理5.4 精准施肥技术第六章：智能农业监测系统在农产品质量与安全方面的应用6.1 农产品质量检测6.2 农产品品牌溯源6.3 农产品安全及追溯体系第七章：智能农业监测系统市场及供应商分析7.1 市场概览及发展趋势7.2 供应商分析7.3 未来市场预测第八章：结论智能农业监测系统是现代化农业的一个重要组成部分，其可以使农业更加高效、安全、可持续发展，满足人们对高质量、安全、环保型农产品需求的同时，也有利于解决农业生产标准化、规模化方面的问题，是农业产业发展的重要方向。
《基于WSN的农田环境信息采集系统的研究与设计》范文
《基于WSN的农田环境信息采集系统的研究与设计》篇一一、引言随着现代农业技术的不断发展，农田环境信息的实时采集与监测对于农业生产的科学化、精准化具有重要意义。
无线传感器网络（WSN）技术的广泛应用为农田环境信息采集提供了新的解决方案。
本文旨在研究并设计一种基于WSN的农田环境信息采集系统，以实现对农田环境的实时监测与数据采集，为农业生产提供科学依据。
二、系统需求分析1. 农田环境信息采集：包括土壤温度、湿度、光照强度、空气温度、湿度、风速等环境信息。
2. 实时监测：系统需具备实时监测功能，能将采集到的数据传输至中央处理系统。
3. 数据处理与存储：系统应具备数据处理与存储功能，能对采集到的数据进行处理、分析、存储与查询。
4. 无线通信：采用WSN技术实现各传感器节点之间的无线通信，降低系统布线成本。
三、系统设计1. 硬件设计（1）传感器节点：包括土壤温度传感器、湿度传感器、光照传感器、空气温度传感器、湿度传感器等，负责采集农田环境信息。
（2）WSN网络：采用无线通信技术实现各传感器节点之间的数据传输，降低系统布线成本。
网络拓扑结构可采用星型、树型或网状结构，根据实际需求进行选择。
（3）中央处理系统：负责接收各传感器节点传输的数据，进行数据处理、分析、存储与查询。
可采用嵌入式系统或云计算平台作为中央处理系统。
2. 软件设计（1）数据采集与传输：各传感器节点定时或实时采集农田环境信息，通过WSN网络将数据传输至中央处理系统。
（2）数据处理与分析：中央处理系统对接收到的数据进行处理、分析，提取有用的信息，为农业生产提供科学依据。
（3）数据存储与查询：系统应具备数据存储与查询功能，方便用户随时查看历史数据。
可采用数据库技术实现数据的存储与查询。
四、关键技术及实现方法1. 无线传感器网络技术：采用无线通信技术实现各传感器节点之间的数据传输，降低系统布线成本。
关键技术包括节点组网、数据传输与接收等。
2. 数据处理与分析技术：采用数据处理与分析技术对接收到的数据进行处理、分析，提取有用的信息。
《基于WSN的农田环境信息采集系统的研究与设计》范文
《基于WSN的农田环境信息采集系统的研究与设计》篇一一、引言农田环境信息采集是农业科技发展的关键一环，对农田的精准管理、提高农作物产量和品质具有重大意义。
无线传感器网络（WSN）技术的快速发展为农田环境信息采集提供了新的解决方案。
本文旨在研究并设计一个基于WSN的农田环境信息采集系统，以期为农业现代化提供技术支持。
二、WSN技术概述无线传感器网络（WSN）是由一组能够在特定区域内进行无线通信的传感器节点组成。
这些节点能够实时感知并收集周围环境信息，并通过无线网络将这些信息传输至主控制器，从而实现对环境的监控和控制。
WSN技术在农田环境信息采集方面具有明显的优势，如低功耗、高灵活性、低布线成本等。
三、系统需求分析1. 感知需求：系统需要能够实时感知农田环境中的温度、湿度、光照、风速等关键信息。
2. 传输需求：传感器节点需要将收集到的环境信息实时传输至主控制器，要求系统具有良好的传输效率和稳定性。
3. 功耗需求：考虑到农田环境的特点和资源限制，系统应具备低功耗的特点，以延长节点的使用寿命。
四、系统设计1. 硬件设计（1）传感器节点设计：传感器节点应包括各种类型的传感器模块、无线通信模块和电源模块。
传感器模块负责实时感知环境信息，无线通信模块负责将信息传输至主控制器，电源模块为节点提供稳定的电源。
（2）主控制器设计：主控制器应具备强大的数据处理能力和稳定的运行性能，能够接收并处理来自传感器节点的信息，并作出相应的决策和控制指令。
2. 软件设计（1）操作系统：选择适用于WSN节点的操作系统，如TinyOS或Contiki等。
这些操作系统具有低功耗、小体积和实时性强的特点，适合于农田环境中的WSN节点。
（2）数据传输协议：设计适用于WSN的数据传输协议，确保信息的实时性和准确性。
同时，应考虑节点的能耗问题，以降低系统的整体功耗。
（3）数据处理与算法：开发数据处理算法和模型，对收集到的环境信息进行实时分析和处理，为农田的精准管理提供决策支持。
基于无线传感器网络的农田环境监测与数据采集系统设计
基于无线传感器网络的农田环境监测与数据采集系统设计摘要：无线传感器网络（Wireless Sensor Network, WSN）技术在农田环境监测与数据采集方面具有巨大潜力。
本文旨在设计一种基于无线传感器网络的农田环境监测与数据采集系统，为农田管理提供实时环境信息并支持决策制定。
引言：随着农业现代化的推进，农田环境监测与数据采集越来越受到重视。
传统的手工监测方式效率低下，且无法获取实时数据。
而基于无线传感器网络的农田环境监测与数据采集系统可以实时、准确地监测农田各项环境参数，为农田管理者提供大量有用的数据。
本文将介绍该系统的设计思路、主要功能和关键技术，并探讨其在农田环境管理中的应用前景。
一、设计思路：1. 系统目标：- 实现农田环境参数的实时监测与数据采集；- 提供数据可视化分析和远程访问功能；- 支持决策制定和农田管理优化。
2. 系统结构：- 传感器节点：负责感知农田环境参数；- 网关节点：负责无线数据传输和网络管理；- 数据处理节点：负责数据处理与存储；- 用户界面：提供数据可视化分析和远程访问功能。
3. 关键技术：- 无线传感器网络技术；- 数据采集与传输技术；- 数据处理与存储技术；- 可视化分析技术。
二、主要功能：1. 环境参数监测：- 温度、湿度、光照强度等环境参数的实时监测；- 土壤湿度、土壤酸碱度等土壤参数的实时监测；- 植物生长状态的监测。
2. 数据采集：- 传感器节点采集环境参数数据，并通过无线传输与网关节点通信；- 网关节点负责将传感器节点采集到的数据传输到数据处理节点。
3. 数据处理与存储：- 数据处理节点负责接收、处理和存储传感器节点采集到的数据；- 数据处理节点可以根据用户需求进行数据分析和预测。
4. 数据可视化分析：- 提供数据可视化界面，将农田环境参数以直观的图表形式展示；- 支持用户对数据进行查询和统计分析。
5. 远程访问：- 用户可以通过互联网远程访问系统，查看农田环境数据；- 支持手机、平板电脑等移动设备接入。
一种提高基于WSN农业监测系统覆盖率的方案
一种提高基于WSN农业监测系统覆盖率的方案摘要：在基于无线传感网络（WSNs）农业监测系统中，传感节点需周期收集环境数据，如温度、湿度，并且以尽可能少的传感节点实现对监测区域的随时监测。
为此，提出一种基于太阳能的调度节点移动的覆盖率优化（SPMSC）方案。
在SPMSC方案中，每个移动节点能够利用太阳板获取能量。
通过预测太阳能的数量决定节点的移动方案，实现以最少节点和最小的能量消耗最大化覆盖区域。
仿真结果表明，与同类方案相比，提出SPMSC方案的节点数下降了4%，网络寿命提高了10%。
关键词：无线传感网；农业监测；太阳能；覆盖；网络寿命中图分类号：TN931+.3?34；TPT393 文献标识码：A 文章编号：1004?373X（2016）10?0129?06A scheme to improve coverage rate of agriculture monitoring system based on WSNLIU Qiang1，LI Guang 2，WANG Jun1（1. College of Information Sciences and Technology，Gansu Agricultural University，Lanzhou 730070，China；2. College of Forestry Science，Gansu AgriculturalUniversity，Lanzhou 730070，China）Abstract：In agriculture monitoring system based on wireless sensor networks （WSNs），the sensing nodes need periodically collect the environment information such as temperature and humidity，and the sensing nodes are used as little as possible to timely monitor the monitoring field. A scheme of solar power?moving schedule of mobile ?based optimal coverage （SPMSC）is proposed. In SPMSC scheme，each mobile node can acquire energy by means of solar panel. The node movement scheme is decided by means of the prediction of solar energy to realize the maximum coverage area with least nodes and minimum energy consumption. The simulation results show that，in comparison with similar schemes，the nodes is decreased by 4% and network lifetime is increased by 10% in SPMSC scheme.Keywords：wireless sensor network；agriculture monitoring；solar power；coverage；network lifetime0 引言无线传感网络（Wireless Sensor Networks，WSNs）应用于各行各业，如植物培植环境监测、卫生保健、目标跟踪和军事侦察[1?2]。
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中国农机化
Ｃｈｎ ｓ ｒ ｕ ｔｒｌＭｅ ｈ ｎｚ ｔ ｎ ｉ ｅ ｅ Ａｇｉ ｌｕ ａ ｃ ａ ｉａ２３
基 于 ＷＳ ｓ的农 田环境 信 息 监测 系统 Ｎ
曹 明华 ． 惠琴 王
用前 景 。 环境 与 生态 监测 也成 了传感 器 网络 最主要 的 应用 领 域 之 一 ， 中 。 测 生 存 环境 和气 候 变 化 时 海 其 监 燕行 为 的大 鸭 岛项 目最具 代 表性 ｆ 此 外 ， １ １ 。 还有 许 多类
协 调 器 （ ｏｄｎｔｒ和传 感 器 节 点 ｆｎ ｅｉｅ。使 用 ｃ ｒｉａ ） ｏ ｏ Ｅ ｄＤ ｖｃ） 时， 各传 感器 节点 以 自组织 方式 构成 无线 网络 。 将 自 并
力。 而且 意 义重 大 。
目前 ， Ｎ 理 论 研 究 发 展 很 快 ， 有 应 用 背 景 的 ＷＳ ｓ 具
项 目也越来 越受 到重视 【 国 内学 者也 在环 境监测 方 面 ４ 】 ， 做 了大 量工 作 ， 如煤 矿 瓦斯 监 测［ 城 市 环境 监 控［ 自 ５ 】 、 ６ １ 、 然保护 区生 态监 测［ 。 ７ 由于 ＷＳ ｓ 】 等 Ｎ 具有一 定 的计 算 和 无线 传输 能力 ， 系统 结 构简 单 ， 网方 式 灵 活 ， 以 且 组 所
（ 兰州 理工 大学计算 机与通 信学 院 ， 兰州 市 ，３ ０ ｏ ７０ ５）
摘 要 ： 对传 统 农业 环 境 监测 手 段 落后 、 作 量 大 、 针 工 管理 难度 高 等 状 况 ， 用无 线 传 感 器 网 络实 时 性 强 、 度灵 活 和 可 扩展 性 利 高
好 的 优势 ， 计 了一 种 基 于无 线 传感 器 网络 的农 田环境 监测 系统 。 阐述 了该 系 统 的组 成 ， 括 节 点 结构 、 设 包 系统 协 议 及组 网过
曹 明华 ， 惠 琴． 于 ＷＳ ｓ 农 田环 境 信 息 监测 系 统 ［． 王 基 Ｎ 的 Ｊ 中国农 机 化 ， ０ １ （ ： ６ １ １ ］ ２ １ ，５ ９ － ０ ） Ｃ Ｏ Ｍｉｇ ｈａ ＷＡ Ｇ Ｈ ｉｑｎ ＷＳ ｓ ａｅ ｒｐａｄｅｖ ｎ ｅｔ ｏ ｉｒ ｙｔ Ａ ｎ — ｕ ， Ｎ ｕ— ｉ． Ｎ ｓｄｃｏｌｎ ｎｉ ｍ ｎａ ｍ ｎｔ ｓ ｍ ［． ｈｎｓ ｇｉｕ ｕａ Ｍ ｃａ ｉ ｔ ｎ ｂ ｏ ｒ ｌ ｏｓ ｅ Ｊ Ｃ ｉｅｅＡ ｒ ｌ ｒｌ ｅｈｎｚ ｉ ， ］ ｃｔ ａｏ
程， 并且 利 用该 系统 进 行 了实 际测 试 。结 果 表 明 ： 系统 不仅 能有 效 的监 测 到农 田中温 湿度 的 变化 情况 ． 且还 实 现 了监测 区 该 而
内信息 的动 态 远程 监测 及 存储 ， 有 较高 的准 确 性 。 具
关 键词 ： 线传 感器 网络 ； 境 监测 ； 感 器节 点 ； Ｅ ８ ２１．；ｉ ｅ 无 环 传 Ｉ Ｅ ０ ． ４Ｚｇ ｅ Ｅ ５ ｂ 中 图分 类号 ：Ｐ ９ ． Ｔ３１６ ７ 文献 标 识码 ： Ｂ ｄ ｉ１．９９ ．ｓ． ０ — ２５２ １．５ ２ ｏ： ０ ６／ｉ ｎ１ ６ ７ ０ ． １ ． ４ ３ ｊｓ ０ ０ ００
２ １ ，５： ６ １ １ ０ ｆ） ９ ～ ０ ｌ
０ 引 言
传 统 的 环 境 监测 数 据 采集 方 法 常 常 需 要 依 靠 人
工 来 完 成 ， 时 性 差 、 作 量 大 、 作 环 境 艰 苦 。 近 年 实 工 工
气作 出快速 反应 。这不 仅有 利于 提高农 产 品品质 和产 量 ， 且对 节水灌 溉等 技术具 推动 作用 。 因此 ， 文采 并 本 用无 线传感 器 网络设计 并实现 了一 种能 够实 现农 田环
王惠 琴 ， ， ９ ２年 生 ， 女 １７ 甘肃 渭 源 人 ， 士 ， 博 兰州 理 工 大学 计 算 机 与通 信 学 院 副教 授 ； 究 方 向为 无线 传 感 器 网 络 与光 通 信 技 术 。 研
圈 １ 系统 原 理 图
收稿 日期 ：０１ ２ ０年 ６月 ｌ ３日
修 回 日期 ：０１ ２ ０年 ８月 ５ 日
曹 明华 ， ， ９ ９年生 ， 男 １７ 甘肃 平 凉 人 ， 士 ， 硕 兰州 理 工 大学 计 算 机 与通 信 学 院 讲 师 ； 研究 方 向为 无 线传 感 器 网络 。
在 山地 旅 游 区部署 传 感 器 网络 来 研 究 游 客 的数 量 及 其 对 环境 的影 响『 。这些 研究 工 作 表 明 ＷＳ ｓ 于 ３ 】 等 Ｎ 用
生 态 环 境 监 测 、灾 害 预 警 等 方 面 不 仅 具 有 很 大 的 潜
而完成对 环境 信息 的实时监 测 。 系统原理 如 图 １ 所示 。
似 的研究 项 目， 夏威 夷 大学 的研究 人 员 为揭示 特 定 如
物种 在特 定 环境 中的 生活 状况 ， 在火 山国家 公 园部 署
己收集 到 的信 息经 网络协 调器传 送 给监控 终端 ，监控
终 端对 采集到 的温湿 度数据 进行 存储 、 析和处 理 ， 分 从
无 线 传 感 器 网络进 行 生 态 环 境 监￣ ［： 国研 究 人 员 Ｊ ｌ１韩 ２
在 农 业 环 境 监 测 方 面 具 有 很 强 的 应 用 潜 力 。 通 过 引 入 无 线 传 感 器 网 络 ， 以实 时 掌 握 农 田 的 温 度 、 度 等 信 可 湿
Ｅ
Ｅｎ ｄＤ ｅ ｉｅ ｖｃ
息， 为适 时灌 溉 、 肥 等提 供 有力 依 据 ， 施 并对 灾 害性 天
境 自动 监 测 和 存 储 功 能 的 应 用 系 统 。
来 作为 环 境监 测 的新 兴 手段 ， 线 传感 器 网 络（ Ｎ ） 无 ＷＳ ｓ
在 环 境 保 护 和 农 业 生 产 的 监 测 中 表 现 出 了 强 大 的 应
１ 系统 组 成
系统 主要 由三个 部分 组 成 ， 括 ： 包 监控 终 端 、 网络