基于无线传感器网络的环境监测系统的设计

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1、分类号TN919学号080300201305学校代码10513密级硕士学位论文基于无线传感器网络的环境监测系统的设计学位申请人：王瑞学科专业：光学工程指导教师：张先鹤教授答辩日期：2016年5月20日AThesisSubmittedinFulfillmentofRequirementsfortheDegreeofMastersofScienceinOpticalEngineeringDesignofEnvironmentMonitoringSystemBasedonWirelessSensorNetwork

2、sCandidate:WangRuiMajor:OpticalEngineeringSupervisor:Prof.ZhangXianheHubeiNormalUniversityHuangshi435002,P.R.ChinaMay,2016原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研巧工作及取得的研巧成果，，。尽我所知除文中己经标明引用的内容外本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果。对本文的研巧做出贡献，的个人和集体均己在文中Ｗ明确方式标明。本人完全意

3、识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：支、曰期訓件之月曰寺学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定；，即学校有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖北师范大学可将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据＾库进行检索，可斗采用影印；、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文．保密□，在年解密后适用本授权书。不保密回＾＂＂（请在上方框内打Ｖ）学位论文作者签名；指导教朽

4、签名；＇日期：如｜（年女月日巨期：弓摘要无线传感器网络（WSN）是当今物联网领域的研究热点，也是转变我国传统农业生产方式的关键技术。提高经济效益的同时保护农业生态环境，而利用无线传感器网络获取和管理农田环境信息是目前研究重点。无线传感器网络技术将传感器、通讯技术、嵌入式技术等集为一体具有低功耗、结构灵活、低成本等优点。WSN是以数据和任务为中心，针对应用的网络技术。因而，要依据不同的领域和需求，设计出合理的无线网络，并对网络优化、数据管理等方面进行分析、研究。农业生产过程中，农田环境因子如大气温湿

5、度、光照强度、土壤水分等，都会对作物的生长有共同影响，而传统农业模式下，依靠人的感知和经验，只是对农业进行粗放式管理。本文以良好的适用性、低功耗、低成本为目标，以农田为应用对象，设计出一种基于WSN的农业监测网，并且研究了包括节点部署、节点定位方法等无线网络的关键问题。主要研究内容如下：（1）首先,研究了WSN的节点部署性能，根据农田场合的特点，分析了同构网络中，正四边形和正六边形部署方式的覆盖率、功耗对比。（2）研究了基于RSSI的WSN的定位技术，分析节点得到RSSI值与节点间位置的相互关系。（3）根据

6、系统的应用场合，进行大气温湿度、光照度传感器的选型和设计，根据节点软硬件设计，制作出了实物；并且从节点数据采集功能、网络通信情况等方面对系统进行测试。结果表明，该系统实现了对监测范围内温湿度的有效监测，获取实时数据、网络传输、上位机显示功能良好。系统具有低功耗、低成本、部署方便和结构灵活等优点。配合不同的传感器，可以应用到仓储、车站等场合。关键词：农业物联网；无线传感器网；节点部署；定位技术；ZigbeeIAbstractWirelesssensornetwork(WSN)isaresearchhotspo

7、tinthefieldofInternetofthings,andtheimportantchannelforchangingagricultureproductionmode,promotingthesustainabledevelopmentofagricultureinChinaandefficientutilizationofruralresources.Itimportantperformanceindexesfordesigningfieldenvironmentmonitoringsystem

8、whichbasedonwirelesssensornetworks.Thetechnologyofwirelesssensornetworksensor,communicationtechnology,embeddedtechnologycombineswiththeadvantagesoflowpower,lowcost,flexiblestructure,etc.WSNisbasedondataandtas