基于ZigBee的节能型水产养殖环境监测系统

摘要：

该文基于ZigBee无线传感器网络技术,设计了一种节能型水产养殖环境监测系统,用于实时监测水的温度、pH值、溶解氧浓度和浊度等参数.系统采用CC2530为核心处理器设计无线传感器节点;运用开源的Z-stack协议栈开发了节点应用程序,提高了系统的稳定性和可靠性;使用9V锂电池为无线传感器节点供电,实现了系统的无线化;采用C/S和B/S混合编程模式开发了简单直观的本地用户监测界面和远程监测网站,实现了系统的本地监测和远程监测;采用分时、分区供电的方式和数据融合技术延长了节点的生存时间.该文介绍了系统软硬件设计方法,并重点阐述了软件和硬件的节能策略.实验室测试表明,采用方案4(传感器不一直工作,数据全部发送),节点数据采集周期为10 min,节点能正常工作94 d,实际系统上线时,节点数据采集周期为30 min,节点预计能正常工作280 d左右;运用节能策略后,节点寿命延长了1倍.在甘肃省某虹鳟鱼养殖基地进行了实地测试,路由节点剩余能量约占总能量的47％,终端节点剩余能量约占总能量的33％,路由节点能量消耗较快,距离汇聚节点最近的16号路由节点的寿命预估只有134 d.结果表明该系统具有功耗低、运行稳定、网络寿命长等优点,能实现水产养殖环境的实时监测,具有很好的市场前景和推广价值.

关键词：水产养殖、无线传感器网络、传感器、ZigBee、节能

所属期刊栏目：31

分类号：S210;S969(农业动力、农村能源)

资助基金：甘肃省重点实验室专项项目145RTSA009;甘肃省科技支撑计划项目1204GKCA046;兰州市科技发展计划项目2013-4-13;甘肃省科学院青年科技创新基金项目2014QN-19;甘肃省科学院青年科技创新基金项目2013QN-01

在线出版日期：2015-11-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：183-190