隨著物聯網等高新技術的發展，我國傳統農業正在加快向現代農業轉型，而智慧農業將成為現代農業未來發展的趨勢。所謂“智慧農業”就是充分應用現代信息技術成果，集成應用計算機與網絡技術、物聯網技術、音視頻技術、3S技術、ZigBee無線模塊通信技術及專家智慧與知識，實現農業可視化遠程診斷、遠程控制、災變預警等智能管理。
智慧農業管理系統設計
它主要通過各種無線傳感器實時地對農業生產現場的溫濕度、光照、CO2濃度等參數進行ZigBee數據采集，利用視頻監控設備獲取農作物的生長狀況等信息，遠程監控農業生產環境，同時將采集的參數和獲取的信息進行數字化轉換和匯總后，經傳輸網絡實時上傳到相關農業智能管理系統中;系統按照農作物生長的各項指標要求，精確地遙控農業設施自動開啟或者關閉，實現智能化的農業生產，有效減少成本，提高農作物產量。
1.系統總體設計
基于ZigBee無線模塊傳感網絡的智慧農業監測系統總體結構如圖1所示，系統主要有ZigBee傳感器端節點、中心節點、GPRS無線模塊和監控中心組成。ZigBee模塊傳感網絡主要由分布在監測區域的各種傳感器節點和中心節點構成，傳感器節點由各種傳感器和ZigBee數傳模塊組成，ZigBee數傳模塊以星型拓撲結構組網。中心節點節點負責匯集各傳感器節點采集到的數據，并將其通過GPRS傳輸至監控中心。監控中心計算機采用VB工具開發人機交換界面，可接收、處理和顯示各監測區域的各種數據。此外還可直接通過GPRS網絡直接實現手機和中心節點的通信，讓用戶隨時隨地獲取農作物信息。若監測區域擴大時，可通過增加路由器節點來增強網絡的穩定性。
2.系統硬件設計
無線傳感網絡由多個傳感器節點和一個中心節點構成，傳感器節點也稱設備，可實現農作物環境的ZigBee數據采集。中心節點又稱協調器。
本系統中的傳感器節點用TI公司的CC2530芯片，它是一種低功耗、低成本的無線微控制器，適用于IEEE802.15.4協議和ZigBee軟件應用。CC2530是一個真正的片上系統(SoC)解決方案，它能夠以非常低的材料成本建立強大的網絡節點，它結合了領先的RF收發器的優良性能、業界標準的增強型8051CPU、系統內可編程閃存、8KBRAM、A/D轉換器以及許多其他強大的功能，并且其具有不同的運行模式，使得它尤其適應超低功：耗要求的系統。圍繞著CC2530芯片，系統大致可分為三大模塊：CPU和內存相關的模塊，外設、時鐘和電源管理相關的模塊以及無線電相關的模塊。
主控MCU 選擇意法半導體公司STM32F103RBT6芯片，它是基于ARM推出的V7平臺的Cortex-M3內核的32位處理器。該處理器芯片有64個引腳、51個I/O口、128KBFlash、20KBSRAM、3個串口、2個SPI接口、1個CAN總線和1個USB接口。芯片的數據處理能力為1.25dMi/sMHZ，在72MHZ的工作頻率下，工作電流為36mA，待機時下降到2mA，是目前32位處理器市場上功耗最低的產品。其售價接近51單片機的售價，但它的數據處理能力達到了DSP的水平，具有較高的性價比和應用前景。
GPRS 無線傳輸選用西門子公司的MC35iGPRS模塊，主要通過主控制器的串口發送AT命令實現對模塊的控制，它主要完成與STM32之間的數據交換。該模塊內嵌TCP/IP協議棧，能通過移動公司GPRS網絡與Internet的PC機以及用戶手機進行數據交換;SMS支持PDU以及Text模式短信息的發送與接收;內置5KBuffer，使得傳輸數據的最大數據包長度可達1.5K，完全滿足各路傳感器的信息傳輸需要;提供兩個全雙工串口，可實現兩個TCP通道的同時傳輸。
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