基于WSN的農田監(jiān)測與產量預估系統(tǒng)關鍵技術的研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著嵌入式計算機技術、電子通信技術和自動化技術的不斷發(fā)展，無線傳感器網絡也成為近年來國際上的研究熱點，廣泛地應用于軍事、農業(yè)、醫(yī)療和家庭等多個領域。無線傳感器網絡（Wireless Sensor Network，WSN）通過部署大量廉價的傳感器節(jié)點，可以實現(xiàn)對監(jiān)測區(qū)域的監(jiān)控，并由節(jié)點以多跳自組織的方式將采集數據傳輸到監(jiān)控終端。傳感器節(jié)點具有體積小、功耗低、組網自組織、自適應性和抗干擾性強等優(yōu)點，非常適合用于農田環(huán)境信息監(jiān)測。本課題的農田

2、監(jiān)測系統(tǒng)就是以傳感器網絡為基礎設計的。
　　AquaCrop模型是FAO（聯(lián)合國糧食及農業(yè)組織）組織多國的科學家設計和開發(fā)的作物生長模擬模型，可以模擬農作物的生長、發(fā)育和產量形成過程，進而指導采用合理的管理方式獲得較多的產量收益?，F(xiàn)在國外學者對此模型的研究和應用較多，且在產量模擬方面的效果顯著。因此，本文以該模型產量計算方法為基礎，開發(fā)了產量預估模型，并以監(jiān)測系統(tǒng)采集的數據為基礎，驗證了模型模擬產量的正確性。
　　本文工作重

3、點有兩方面的內容，分別為農田監(jiān)測系統(tǒng)和產量預估模型的設計。對于這兩項內容，分別進行了以下工作：
　?。?）對農田監(jiān)測系統(tǒng)的軟、硬件總體設計和結構進行了介紹，重點討論了軟件設計的數據采集和能量管理部分。數據采集是監(jiān)測系統(tǒng)最主要的功能，能量管理是保證系統(tǒng)長時間穩(wěn)定運行的關鍵。數據采集和傳輸主要包括，設計ADC驅動和接口函數完成了高精度模數轉換，根據反演需求完成數據周期采集方案的設計，終端節(jié)點與Sink節(jié)點的數據上傳格式和存儲方案設計，

4、以及數據發(fā)送機制的設計，并展示了不同采集模式的采集結果。
　　對于能量管理，分析了節(jié)點各構成模塊的能耗，并詳細討論了主要耗能模塊MC13224和SIM300C的各種工作模式，確定了節(jié)點的低功耗策略，設計了低功耗軟件方案，詳細描述了節(jié)能所涉及的主要函數以及實現(xiàn)過程，最后通過實驗證明了低功耗設計可以大大降低節(jié)點能耗。
　　（2）介紹了AquaCrop模型的計算原理，在該模型基礎上對產量計算過程進行了簡化，設計了產量預估模型。輸入