无线传感器网络在蔬菜大棚中的应用

摘要：无线传感器网络采用ZigBee技术，协议栈使用TI的Z-Stack，网络拓扑结构为树形，文章给出了系统设计方案，画出了传感器节点和协调节点的硬件框图，并开发出PC机上的管理软件。
关键词：无线传感器网络；Z-Stack；CC2531；CC2533；SHT11

0 引言
在物联网技术的推动下，无线传感器网络技术在社会的各方面取得了很多实际有效的应用，相比使用传统技术节省了大量的人力、物力。本文设计的无线传感器网络，是一种基于ZigBee技术的无线监测系统，可实时采集蔬菜大棚内温度和湿度，从而便于种植户根据检测到的蔬菜生长环境做适当的调整，提高产量，获得更大的效益。适用于较大规模的蔬菜种植基地。
完整的Zigbee协议栈由物理层、介质访问控制层、网络层、安全层和高层应用规范组成，ZigBee协议栈的核心部分在网络层，网络层主要实现节点加入或离开网络、接收或抛弃其他节点、路由查找及传送数据等功能，支持Cluster-Tree、AODVjr、Cluster-Tree+AODVir等多种路由算法，支持星形(Star)、树形(Cluster-Tree)、网格(Mesh)等多种拓扑结构，而应用层根据自己的需要做开发。

1 系统总体设计
本文所设计的无线传感器网络协调节点负责采用ZigBee组建网络，并通过USB接口与PC完成数据交换功能；传感器节点负责采集蔬菜大棚内的温湿度值并发送和转发该数据至协调节点，相反也可以接收并转发协调节点传送过来的指令信息；整个系统的通信基于ZigBee技术实现，在该稳定网络之上实现无线传感器网络中传感器节点与协调节点之间的数据和控制信息的交互。图1系统框图。