基于UWB定位的智能溫室三維溫濕度檢測系統(tǒng)研究.pdf

null null null null 年 null 月 農(nóng) 業(yè) 機(jī) 械 學(xué) 報 第 nullnull 卷 第 null 期 nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 基于 nullnullnull 定位的智能溫室三維溫濕度檢測系統(tǒng)研究 劉艷偉 null null 李思雯 null null 楊啟良 null null 何家俊 null nullnull 昆明理工大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程學(xué)院 昆明 nullnullnullnullnullnull nullnull 昆明理工大學(xué)季節(jié)性旱區(qū)水 null土 null作物系統(tǒng)云南省野外科學(xué)觀測研究站 昆明 nullnullnullnullnullnull nullnull 云南省高校特色作物高效用水與綠色生產(chǎn)重點實驗室 昆明 nullnullnullnullnullnull nullnull 惠州市贏合科技有限公司 惠州 nullnullnullnullnullnull 摘要 為解決現(xiàn)有無線檢測系統(tǒng)無法精準(zhǔn)有效反映溫室內(nèi)立體空間的環(huán)境變化情況 以及傳感器節(jié)點定位誤差大 硬 件成本高等問題 設(shè)計了一種基于 nullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull 定位的智能溫室三維溫濕度檢測系統(tǒng) 系統(tǒng)通過一款自主 設(shè)計的集成 nullnullnull 定位模塊的 nullnullnullnullnullnull 系統(tǒng)板對各傳感器節(jié)點進(jìn)行定位 并搭載 nullnullnullnullnull 型高精度傳感器對環(huán)境數(shù)據(jù) 進(jìn)行采集 nullnullnull 主基站使用 nullnull 網(wǎng)絡(luò)通信模塊將各傳感器數(shù)據(jù)及位置信息發(fā)送到上位機(jī) 并在 nullnullnull 端根據(jù) nullnullnullnullnull 技術(shù)實現(xiàn)溫室三維溫濕度場可視化 完成溫室三維溫濕度遠(yuǎn)程檢測 系統(tǒng)定位測試試驗證明 各傳感器節(jié)點精度主 要集中在 nullnull nullnullnull nullnull 范圍內(nèi) 部分節(jié)點測量位置誤差大于 nullnull nullnull 各節(jié)點最大丟包率為 nullnull nullnull 平均丟包率為 nullnull nullnull 滿 足溫室測量基本需求 對檢測溫室熱工缺陷區(qū)域以及研究植物生長適宜環(huán)境有重要意義 關(guān)鍵詞 溫室 三維溫濕度 nullnullnull 定位 智能檢測系統(tǒng) nullnullnullnullnull 中圖分類號 nullnullnullnull 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 null 文章編號 nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull 收稿日期 nullnullnullnull nullnullnull nullnullnull 修回日期 nullnullnullnull nullnullnull nullnullnull 基金項目 云南省基礎(chǔ)研究計劃面上項目 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null云南省科技廳重點項目 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null昆明理工大學(xué)分析測試基金重 點項目 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null云南省高校特色作物高效用水與綠色生產(chǎn)重點實驗室項目 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 和云南省科技人才與 平臺計劃項目 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 作者簡介 劉艷偉 nullnullnullnullnull 女 副教授 博士 主要從事節(jié)水灌溉理論與新技術(shù)研究 nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnull 通信作者 楊啟良 nullnullnullnullnull 男 教授 博士 主要從事灌溉排水理論與新技術(shù)研究 nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnull null null nullnull nullnullnullnullnull null null nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull null null nullnull nullnullnullnullnullnull null null Faculty of Modern Agricultural Engineering Kunming University of Science and Technology Kunming nullnullnullnullnullnull China null Yunnan Provincial Field Scientific Observation and esearch Station on Water null Soil null Crop System in Seasonal Arid egion Kunming University of Science and Technology Kunming nullnullnullnullnullnull China null Yunnan Provincial Key Laboratory of High efficiency Water Use and Green Production of Characteristic Crops in Universities Kunming nullnullnullnullnullnull China null Huizhou Yinghe Technology Co Ltd Huizhou nullnullnullnullnullnull China nullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnull nullnull nullnull nullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnull nullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnull nullnull nullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnull nullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull null 引言 傳統(tǒng)溫室溫濕度有線檢測系統(tǒng)在實際應(yīng)用中布 線復(fù)雜 可靠性低 并且不方便管理 與之相比 無 線傳感器技術(shù)解決了溫室環(huán)境參數(shù)采集和通信上的 問題 使溫室檢測系統(tǒng)逐漸成為以信息網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ) 的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)模式 從而加快溫室環(huán)境檢測系統(tǒng)的網(wǎng) 絡(luò)化 數(shù)字化和智能化進(jìn)程 近些年隨著對溫室環(huán)境監(jiān)測精準(zhǔn)性要求的不斷 提高 部分學(xué)者提出在溫室內(nèi)布置多點傳感器以全 面監(jiān)測溫室環(huán)境數(shù)據(jù)變化特征 nullnullnullnullnullnullnullnullnull 等 null 設(shè)計了一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的玫瑰溫室精準(zhǔn)農(nóng) 業(yè)數(shù)據(jù)監(jiān)測與預(yù)測系統(tǒng) 該系統(tǒng)通過 nullnullnullnullnullnull 無線通 信網(wǎng)絡(luò)將傳感器節(jié)點采集的溫濕度等環(huán)境參數(shù)上傳 到數(shù)據(jù)庫 再根據(jù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法預(yù)測此環(huán)境下玫瑰 的生長狀況 并在遠(yuǎn)程客戶端進(jìn)行顯示 鄧小蕾 等 null 設(shè)計了一種能夠監(jiān)測土壤水分移動的自動化 系統(tǒng) 該系統(tǒng)以 nullnullnullnullnullnull 技術(shù)實現(xiàn)無線通信 并在溫 室內(nèi)多個位置布置土壤水分監(jiān)測節(jié)點 然后通過 nullnullnull 對監(jiān)測節(jié)點進(jìn)行定位 最后使用 nullnullnullnullnullnull null 軟件 繪制土壤水分等高線分布圖 以了解溫室土壤水分 遷移變化規(guī)律 車艷雙等 null 設(shè)計了基于 nullnullnull 以及 nullnullnull 的智能農(nóng)田采集系統(tǒng) 該系統(tǒng)以 nullnullnullnullnullnull 網(wǎng)絡(luò)組 成信息節(jié)點 對溫室溫濕度等環(huán)境參數(shù)進(jìn)行測量并 實現(xiàn)無線傳輸 并通過 nullnullnull 差分信息定位方式對傳 感器節(jié)點進(jìn)行定位 提高了節(jié)點定位的精度 以上溫室環(huán)境多節(jié)點檢測系統(tǒng)有效顯示了溫室 內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)變化趨勢 提升了環(huán)境數(shù)據(jù)的可靠性和 精準(zhǔn)性 但此類溫室檢測系統(tǒng)的檢測節(jié)點主要是分 布在二維平面中 而溫室內(nèi)的溫濕度在空間范圍內(nèi) 流動變化快 并且受溫室內(nèi)設(shè)備 排風(fēng)扇 遮陽布 等 以及植物冠層等影響在垂直方向出現(xiàn)分層分布 狀態(tài) 平面內(nèi)溫濕度數(shù)據(jù)無法準(zhǔn)確有效反映溫室內(nèi) 溫濕度變化特征 為進(jìn)一步推動溫室內(nèi)溫濕度變化 規(guī)律的研究 對常見的定位技術(shù)及特點進(jìn)行了廣泛 研究 目前常見的定位技術(shù)主要包括 nullnullnull 定位技 術(shù) 藍(lán)牙定位技術(shù) nullnullnullnullnull 定位技術(shù) nullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull 定位技術(shù) 超聲波定位技術(shù) 射頻識別 nullnullnullnull 技術(shù) 紅外線定位技術(shù) nullnullnullnullnullnull 定位技術(shù)等 null 實 際應(yīng)用中溫室多節(jié)點檢測系統(tǒng)需要對各傳感器節(jié)點 進(jìn)行定位 溫室內(nèi)密閉環(huán)境的多徑效應(yīng) 以及植物密 布的復(fù)雜環(huán)境和燈光 冷霧等設(shè)備都會對信號的傳 輸產(chǎn)生影響 傳統(tǒng)定位方式已無法滿足傳感器節(jié)點 日益提升的高精度定位需要 nullnullnull 采用極窄脈沖 實現(xiàn)無線通信 與其他無線通信方式的定位原理相 比有著較大不同 極窄脈沖時間分辨率較高 能精 準(zhǔn)分辨多徑反射信號 nullnullnull 定位方法穿透能力好 抗多徑效應(yīng)強(qiáng) 具備很高的安全性和低功耗特點 可 進(jìn)行一維 二維和三維高精度定位 并且還可實現(xiàn)室 內(nèi)移動物體的定位 null 基于上述溫室溫濕度檢測技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 以及在 檢測過程中出現(xiàn)的節(jié)點定位精度低 三維溫濕度檢測 手段缺乏等問題 本文設(shè)計一種基于 nullnullnull 定位的溫 室三維溫濕度檢測系統(tǒng) 該系統(tǒng)實現(xiàn)包括檢測溫室 內(nèi)三維溫濕度的下位機(jī) 傳感器節(jié)點空間定位的方 案 遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)測與管理的 nullnull 端監(jiān)測軟件和溫室三 維溫濕度數(shù)據(jù)可視化的 nullnullnullnullnull 技術(shù)方案 結(jié)合 nullnullnull 室內(nèi)定位技術(shù) 傳感器技術(shù) nullnull 網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù) nullnull編程和 nullnullnull 前端開發(fā)等技術(shù) 實現(xiàn)溫室三維溫濕 度的智能檢測以及三維空間溫濕度可視化 null 系統(tǒng)總體設(shè)計 智能溫室三維溫濕度檢測系統(tǒng)由下位機(jī)檢測 端 上位機(jī)監(jiān)測端 null 部分組成 下位機(jī)檢測部分主 要實現(xiàn)溫室內(nèi)環(huán)境參數(shù)的測量以及傳輸 主要包括 各傳感器檢測節(jié)點 nullnullnull 定位系統(tǒng)以及 nullnull 通信模 塊 其中 nullnullnull 標(biāo)簽與多個傳感器綁定共同構(gòu)成傳 感器節(jié)點 根據(jù)溫室高度確定每個標(biāo)簽對應(yīng)溫濕度 傳感器數(shù)量 本文研究以每個標(biāo)簽對應(yīng) null 個傳感器 每個傳感器之間間隔 null null 為例 在 nullnullnull 定位系統(tǒng) 中含有 null 個基站 可實現(xiàn)各標(biāo)簽位置的高精度三維 定位 nullnullnull 主基站接收到各 nullnullnull 標(biāo)簽和基站傳輸 的位置信息以及傳感器數(shù)據(jù)后 使用 nullnull 通信網(wǎng)絡(luò) 與遠(yuǎn)程終端實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互 上位機(jī)監(jiān)測部分主要是實現(xiàn)環(huán)境數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程顯 示 上位機(jī)讀取 nullnull 通信模塊傳輸?shù)沫h(huán)境參數(shù)以及位 置信息后 將其儲存在相應(yīng)數(shù)據(jù)庫中 登錄 nullnull 端軟件 即可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的查看和管理等 并在 nullnullnull 端實現(xiàn)溫 濕度數(shù)據(jù)的三維可視化顯示 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖 null 所示 null 系統(tǒng)硬件設(shè)計 溫室三維溫濕度立體檢測系統(tǒng)硬件部分主要包 nullnullnull第 null 期 劉艷偉 等 基于 nullnullnull 定位的智能溫室三維溫濕度檢測系統(tǒng)研究 圖 null 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull 括各傳感器檢測節(jié)點 nullnullnull 定位系統(tǒng)以及 nullnull 通信 模塊 以主基站為坐標(biāo)原點建立坐標(biāo)系 在系統(tǒng)初始 工作時 傳感器檢測節(jié)點及其頂端裝有的 nullnullnull 定 位系統(tǒng)標(biāo)簽同時進(jìn)入工作狀態(tài) nullnullnull 定位系統(tǒng)通過 對標(biāo)簽的空間三維位置測量 進(jìn)而得出傳感器節(jié)點 上各傳感器的三維位置 傳感器節(jié)點上各傳感器將 溫室環(huán)境數(shù)據(jù)采集完成后 將數(shù)據(jù)發(fā)送到 nullnullnull 標(biāo) 簽 同時 nullnullnull 基站收集各標(biāo)簽信號時間戳 最后將 定位數(shù)據(jù)以及傳感器信息數(shù)據(jù)統(tǒng)一匯總到 nullnullnull 主 基站 nullnullnull 主基站對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一處理后 通過 nullnull 無線通信模塊將傳感器數(shù)據(jù)以及對應(yīng)空間位置 傳輸?shù)?nullnull 端 進(jìn)而對數(shù)據(jù)進(jìn)一步處理 儲存以及顯 示 硬件結(jié)構(gòu)如圖 null 所示 圖 null 硬件結(jié)構(gòu)框圖 nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnull null 傳感器節(jié)點硬件設(shè)計 傳感器節(jié)點硬件設(shè)計主要分為 null 部分 nullnullnull 鋰 電池電源 nullnullnull 顯示模塊 高精度溫濕度傳感器以 及 nullnullnull 信號發(fā)射模塊 nullnullnull 標(biāo)簽 null傳感器節(jié)點 硬件設(shè)計框圖如圖 null 所示 nullnullnull 微處理器選擇 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 公司生 產(chǎn)的 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 型 nullnull 位標(biāo)準(zhǔn) nullnullnullnull 微控制器 該處 理 器 擁 有 nullnullnullnullnullnull null nullnull 高 性 能 內(nèi) 核 采 用 nullnullnullnullnullnull 協(xié)議封裝 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 的工作頻率高 達(dá) nullnull nullnullnull 內(nèi)部含有 nullnull null null null nullnullnull 的 nullnullnullnull 和 nullnullnull null nullnull nullnullnull 的 nullnullnullnullnull 存儲器 能夠發(fā)揮出 nullnullnull 內(nèi) 核的性能 null 同時擁有 nullnull 個 nullnullnull 通道 每個 nullnullnull 圖 null 傳感器節(jié)點硬件設(shè)計框圖 nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull 通道均可獨立管理外部設(shè)備到儲存器之間數(shù)據(jù)的雙 向傳輸 存儲器之間的數(shù)據(jù)雙向傳輸 可有效提升數(shù) 據(jù)傳輸速度 節(jié)省大量 nullnullnull 資源 null 傳感器節(jié)點終端設(shè)備上裝有垂直分布的 null 個高 精度溫濕度傳感器 實現(xiàn)各傳感器 Z 軸定位 選用 奧松電子生產(chǎn)的 nullnullnullnullnull 型傳感器 該傳感器測量范 圍較大 并且具備標(biāo)準(zhǔn)間距的插銷方式連接器 同 時 nullnullnullnullnull 型傳感器表面覆蓋有一層 nullnullnullnull 高透過濾 膜 可防止外界沙塵和雨水進(jìn)入傳感器內(nèi)部 同時配 置有 nullnullnullnull 過濾帽 能有效減小灰塵對過濾膜孔隙 的堵塞 防止?jié)穸葴y量精度降低 因此 nullnullnullnullnull 型傳 感器在惡劣環(huán)境下運行時 依然能夠具備較高的穩(wěn) 定性和精準(zhǔn)性 nullnullnullnullnull 型傳感器采用 nullnullnull 協(xié)議 nullnullnull 總線即 nullnullnull nullnullnull 集成電路總線 是飛利浦公司發(fā)明 的一種雙向 二線制性質(zhì)的同步串行總線 null nullnullnull 采用同步通信 即根據(jù)時鐘信號 每次發(fā)送數(shù)據(jù)量僅 為一幀 發(fā)送的信息位數(shù)不受限制 通信效率高 要 求在傳輸過程中保持精確的同步時鐘 通信傳輸方 式為半雙工通信 即在同一工作時刻 只能從發(fā)送數(shù) 據(jù)或接收數(shù)據(jù) null 種狀態(tài)中選擇一種數(shù)據(jù)傳輸方式 在傳感器節(jié)點中 nullnullnull 與 null nullnull 個 nullnullnullnullnull 型傳感器 相連接 因此 nullnullnullnullnull 型傳感器的 nullnullnull 連接中 采用 一主多從的通信方式 即一個主設(shè)備 nullnullnull 多個 從設(shè)備 nullnullnullnullnull 型傳感器 null傳感器節(jié)點實物圖如 圖 null 所示 nullnullnull 農(nóng) 業(yè) 機(jī) 械 學(xué) 報 null null null null 年 圖 null 傳感器節(jié)點實物圖 nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnull 傳感器外殼 nullnull nullnullnullnullnullnull 最小系統(tǒng)電路板 nullnull 連接器 nullnull nullnullnull 總線 nullnull nullnullnullnullnull 型傳感器 nullnull null nullnullnull 基站硬件設(shè)計 nullnullnull 基站分為普通定位基站以及主基站 普通 基站的功能主要是接收 nullnullnull 標(biāo)簽信號時間戳 主 基站在接收信號時間戳的同時對傳感器節(jié)點數(shù)據(jù)進(jìn) 行接收和儲存 并將數(shù)據(jù)分析處理后 通過 nullnull 網(wǎng)絡(luò) 通信模塊將傳感器數(shù)據(jù)及位置信息發(fā)送到上位機(jī) 與 nullnullnull 標(biāo)簽相比 nullnullnull 主基站微處理器也是 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 但添加了數(shù)據(jù)存儲模塊 nullnull 網(wǎng)絡(luò) 通信模塊 減少了溫濕度傳感器模塊 nullnullnull 主基站 硬件結(jié)構(gòu)示意圖如圖 null 所示 nullnullnull 主基站實物圖 如圖 null 所示 圖 null nullnullnull 主基站硬件結(jié)構(gòu)示意圖 nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull 圖 null nullnullnullnull 內(nèi)部概覽圖 nullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull 在溫室內(nèi) 由于空間密閉 多徑效應(yīng)嚴(yán)重 同時 受到溫室內(nèi)照明 噴灌等設(shè)備的影響 nullnullnull 信號傳 播介質(zhì)容易改變 且存在一定的非視距影響 nullnullnull 圖 null nullnullnull 主基站實物圖 nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnulln