基于6LoWPAN的大棚花卉栽培

　　1 总体设计

　　基于6LoWPAN技术的大棚花卉种植系统由传感器节点、汇聚节点、网关以及喷灌系统等被控装置组成。如图1所示，温湿度传感器等节点均匀分布在大棚内部，采集内部的空气温湿度和土壤温湿度等参量，采用6LoWPAN传输技术，各节点将数据分别发送到汇聚节点，汇聚节点将数据汇总至网关。网关对数据进行存储、计算和分析等工作，通过预设的决策支持算法，将算法结果与预设阈值比较，得出相应的反馈指令，发送合适的控制命令，控制管道网出水口电磁阀、通风扇开关等的开启或关闭，通过设定阀门开启时间控制灌溉用水量，实现精确灌溉;通风扇可以调整室内CO2浓度;或发出相应的温控指令，控制温控设备的冷暖气输出，实现合理温控。同时，移动终端(PC机、智能手机等)可以访问网关发布的内置Web，查看数据和植株生长状况的视频，对植株的生长能够做到实时监控和管理。

　　2 硬件设计

　　2.1 概述

　　硬件部分由底层传感设备，中间协调设备，上层终端控制设备和被控设备四个部分组成。总体设计如图2所示。

　　2.2 传感器模块

　　(1)温湿度传感器SHT10

　　该传感器包括一个电容性聚合体测湿敏感元件、一个用能隙材料制成的测温元件，与14位A/D转换器以及串行接口电路实现无缝连接。因此，该产品具有品质卓越、响应迅速、抗干扰能力强、性价比高等优点。

　　(2)二氧化碳传感器模块MG811

　　用于家庭等环境的二氧化碳探测装置。适用于二氧化碳浓度的探测，二氧化碳气体敏感元件测试浓度范围：0~10000ppm。

　　(3)数字光照传感器BH1750FVI

　　采用ROHM原装BH1750FVI芯片，光照度范围：0-65535 lx，传感器内置16bit AD转换器，可直接输出数字信号，不区分环境光源，接近于视觉灵敏度的分光特性，可在广泛的亮度进行1 lx分辨率的高精度测定，标准NXP IIC通信协议，模块内部包含通信电平转换，可与5V单片机I/O直接连接。

　　2.3 射频模块

　　采用TI公司的CC2530低功耗无线模块。该芯片集成了802.15.4的 MAC 层与物理层功能，并采用低功耗设计，是一款专门应用于无线传感器网络的 SOC 芯片。