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无线传感器网络技术在精准农业中的应用介绍

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简介：
本文章介绍了无线传感器网络技术如何应用于精准农业中，通过监测和分析环境数据提高农作物产量与质量。 “西北优势农作物生产精准管理系统”是国家科技支撑计划项目的一部分，在实施过程中主要针对西部地区的特色农产品如苹果、猕猴桃、丹参以及甜瓜和番茄等作物进行专项技术研究，并结合该地区干旱少雨的生态环境特点，集成相关系统并开展示范应用。该项目成功将无线传感器网络技术应用于精细农业生产中，通过实时采集农作物生长环境数据，为现代农业的发展提供了新的技术支持。

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  • 无线传感器网络技术在精准农业中的应用介绍
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    本文章介绍了无线传感器网络技术如何应用于精准农业中，通过监测和分析环境数据提高农作物产量与质量。 “西北优势农作物生产精准管理系统”是国家科技支撑计划项目的一部分，在实施过程中主要针对西部地区的特色农产品如苹果、猕猴桃、丹参以及甜瓜和番茄等作物进行专项技术研究，并结合该地区干旱少雨的生态环境特点，集成相关系统并开展示范应用。该项目成功将无线传感器网络技术应用于精细农业生产中，通过实时采集农作物生长环境数据，为现代农业的发展提供了新的技术支持。
     
  • 基于ZigBee技术的无线传感网络在农业监测中的应用系统
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    本系统采用ZigBee技术构建高效稳定的无线传感网络，应用于农业环境监测领域，实现对农田温湿度、光照强度等参数的实时监控与智能分析。 基于ZigBee技术的无线传感网络农业监测系统是一种先进的解决方案，适用于现代农业管理。该系统利用ZigBee通信协议构建高效的传感器网络，能够实时收集农田环境数据，并通过数据分析为农业生产提供科学依据，从而提高作物产量和质量。 此系统的应用范围广泛，包括但不限于土壤湿度、光照强度以及空气温湿度等关键参数的监测与预警功能。此外，它还支持远程监控及自动化控制等功能，有助于减少人力成本并提升农业生产的智能化水平。 总之，基于ZigBee技术构建的无线传感网络在现代农业中发挥着越来越重要的作用，不仅能够帮助农民更好地管理农田资源，还能促进整个行业的可持续发展。
     
  • 介绍无线传感器网络在节水灌溉控制系统的应用
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    本文章探讨了无线传感器网络技术在智能农业中的应用，具体分析了其如何有效用于节水灌溉控制系统，提高水资源利用效率和农作物产量。 为了提高灌溉用水的效率并缓解水资源日益紧张的问题，本段落提出了一种结合ZigBee无线传感网络与GPRS网络的技术方案，并基于CC2530芯片设计了节水灌溉控制系统中的无线节点。该系统以单片机为核心控制单元，由无线传感器节点、无线路由节点、无线网关和监控中心四部分组成。它能够实时监测土壤的温湿度变化，并根据土壤湿润程度及作物需水规律进行精准灌溉。 通过实施这种自动化控制系统，可以提高农业灌溉用水效率并改善当前普遍较低的自动水平状况。据统计，在我国这个主要依靠灌溉技术发展的国家中，农业用水量约占总用水量的70%。然而由于技术水平和管理水平相对落后的原因，长期以来农业生产中的水资源浪费现象十分严重，导致实际利用率为40%左右。 这种节水灌溉控制系统的开发与应用有助于解决上述问题，并为提高农田水利设施现代化水平提供了一种有效途径。
     
  • 无线传感器网络的应用案例精选
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    本书精选了多领域内优秀的无线传感器网络应用实例，深入剖析其设计原理与实现技术，旨在帮助读者理解并掌握WSN的实际运用。 《无线传感器网络应用实例荟萃》一书详细介绍了无限传感器网络在各个领域的应用，非常值得学习。
     
  • ZigBee无线传感器网络在远程环境监测中于传感技术的应用设计
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    本研究探讨了ZigBee无线传感器网络在远程环境监测中的应用，通过集成先进的传感技术，实现了高效、实时的数据采集与传输。 为了应对偏远地区环境参数监测中的实时性问题，本段落提出了一种基于ZigBee无线传感器网络的远程监控系统设计方案。该方案使用TI公司的CC2430射频收发芯片及其外围电路来构建传感器节点与中心控制节点的硬件部分，并在Zigbee协议栈的基础上开发相应的应用软件。实验结果显示，此系统能够长期稳定地监测偏远地区的环境参数。 引言指出：2008年5月12日，中国西南部遭受了里氏8级地震的影响，导致69,227人死亡、374,643人受伤以及17,923人失踪，并造成了直接经济损失达845.1亿元；而到了2009年8月2日，台风莫拉克登陆又带来了严重的财产损失。
     
  • 无线传感器网络应用案例精选.PDF
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    本书《无线传感器网络应用案例精选》汇集了多个领域的实际应用案例，深入浅出地介绍了无线传感器网络的技术特点及在环境监测、安全防护等场景中的应用实践。适合相关领域技术人员参考学习。 无线传感器网络因其快速部署能力、自组织性、隐蔽性和高容错性的特点，在军事应用方面表现出色。这类技术能够实现对敌方兵力与装备的监控，战场实时监视，目标定位，以及核生化攻击监测等功能。 许多国际机构的研究课题都以满足战场需求为背景展开。例如，美军开展了一系列项目如C4KISR计划、Smart Sensor Web和灵巧传感器网络通信等。这些项目的远景目标是通过飞机或火炮发射大量廉价的无线传感器节点，并将其部署在特定区域收集各种环境数据（包括温度、湿度、声音、磁场及红外线信息）。随后，由这些节点组成的自组织网络将采集到的数据传输至信息中心。 此外，在军事领域中，该技术还能够用于敌我军情监控。通过给友方士兵和装备配备传感器节点进行身份识别，可以随时掌握己方情况；而在敌方阵地部署各种传感器，则有助于了解对方动态，做到知己知彼、先发制人。另外，无线传感网络还可以与雷达或卫星等设备协同工作，在智慧型武器引导中发挥重要作用，从而提高武器使用的效率和准确性。
     
  • 基于CC2430的无线传感器网络系统在传感技术中的设计
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    本设计采用CC2430芯片构建无线传感器网络系统，旨在提高数据传输效率与稳定性，适用于环境监测、智能家居等领域。 当今世界通信技术快速发展，随着微机电系统、片上系统、无线通信及低功耗嵌入式技术的迅速进步，催生了无线传感器网络（Wireless Sensor Networks, WSN），并凭借其低能耗、低成本以及分布式自组织特性，在信息感知行业引发了一场变革。基于此背景，设计实现了一种以CC2430为核心的无线传感器网络系统。该系统的传感器模块包括温湿度传感器SHTll、红外传感器BS520和光照度传感器PGM5506。 1. 无线传感器网络系统总体结构 无线传感器网络用于监控与管理周围环境中的温度、湿度、光强度及加速度等信息，其节点内部集成了多种功能模块：包括各类传感器、控制电路、CPU以及无线通信模块。
     
  • 基于CC2530-ZigBee技术的无线传感器网络在工业环境监测中的应用系统
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    本系统采用CC2530-ZigBee模块构建无线传感器网络，实现对工业环境中关键参数的实时监控与数据传输，提高生产安全性和效率。 本资源为《基于CC2530_ZigBee的无线传感器网络的工业环境监测系统》论文，在设计过程中可以参考该文献。
     
  • 时间同步在无线传感器网络中的应用
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    本研究探讨了时间同步技术在无线传感器网络(WSN)中的重要性及其具体应用，旨在提高WSN的时间精度和效率。 ### 无线传感网络中的时间同步技术 #### 引言 随着信息技术的发展，无线传感器网络（WSN）作为一种重要的分布式监测系统，在环境监测、医疗健康、军事安全等领域得到了广泛应用。时间同步作为无线传感器网络的一项关键技术，对于确保节点之间的协调工作至关重要。时间同步能够支持传感器网络中的各种功能，如数据融合、时间触发的任务执行和节能机制等。然而，由于传感器节点通常受到成本、能量和体积的限制，传统的网络时间同步方法难以直接应用于无线传感网络中。 #### 时间同步的重要性与挑战 在无线传感器网络中实现时间同步面临着一系列挑战： - **节点能量限制**：大多数传感器节点依靠电池供电，因此需要设计低功耗的时间同步协议。 - **计算资源受限**：节点往往配备有限的计算和存储资源，需要高效的同步算法。 - **网络动态变化**：传感网络可能频繁地加入或离开节点，需要能够快速适应网络拓扑变化的同步机制。 - **通信范围有限**：节点之间通过无线通信连接，通信范围有限，需要设计适用于短距离通信的时间同步方案。 #### 经典时间同步算法概述 针对无线传感器网络的时间同步问题，研究者们提出了多种算法。这些方法包括基于接收方和发送方交互的协议、单向时间传播以及参数拟合等技术。 ##### 1. 参考广播时间同步协议（RBS） 由J. Elson等人提出的参考广播时间同步协议属于一种接收-接收类型的时间同步方案，通过节点记录接收到的本地时间和消息交换来计算时间偏移，实现全网同步。 ##### 2. TPSN算法 TPSN（传感器网络时间同步）算法于2003年由Saurabh Ganeriwal等人提出。该协议采用双向成对方法，并借鉴了传统网络中的分层思想。它分为层次发现阶段和同步阶段，在这两个过程中，每个节点被赋予层级并完成时间校准。 ##### 3. FTSP FTSP（洪泛广播时间同步）算法由Branislav等人于2004年提出，采用单向传输机制并通过消息交换消除误差。该协议利用线性拟合分析进行时间漂移补偿，在保持较高精度的同时收敛较慢且复杂度高。 #### 低开销时间同步协议（LTSP） 为解决现有算法的不足，本段落提出了改进后的低开销时间同步算法LTSP。它旨在在减少系统消耗的前提下达到与TPSN相近的时间同步精度。 ##### 1. 时间模型 传感器节点计时基于内部硬件晶体振荡器中断计数实现，然而由于温度、电压等因素的影响频率不恒定： \[ t_{local} = t_0 + f(t - t_0) + e(t) \] 其中\(t_0\)为初始时间点，\(f\)表示实际频率变化，而\(e(t)\)代表误差函数。 ##### 2. LTSP核心思想 LTSP结合了TPSN和FTSP的优点，在初次同步中节点与上级进行校准类似于TPSN的阶段。第二次则是微调过程类似FTSP中的消除误差及补偿漂移步骤。这种双层结构既保证高精度又降低通信开销。 #### 实验结果与分析 实验结果显示，LTSP在保持较低系统消耗的同时达到了接近TPSN的时间同步精度，证明了该算法的有效性和实用性，在无线传感网络中提供了可靠时间同步方案。 #### 结论 本段落介绍了一种低开销时间同步协议（LTSP），它结合了TPSN和FTSP的优点以解决WSN中的挑战。实验结果表明，此方法有效且实用，并为未来优化及适应更多条件的研究奠定了基础。
     
  • 无线传感器网络的应用.pptx
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    本演示文稿探讨了无线传感器网络（WSN）在不同领域的应用，包括环境监测、医疗健康和智能城市等，并分析其技术优势与挑战。 传感器应用技术涉及将各种类型的传感器集成到不同的系统或设备中以实现特定功能的技术。这些技术包括但不限于数据采集、信号处理以及与外部系统的通信接口设计。通过使用传感器，可以监测环境参数如温度、湿度、光照等，并将其转换为可读的数据形式以便进一步分析和利用。此外，在物联网(IoT)领域，传感器应用技术对于构建智能系统至关重要，它能够使设备之间实现有效的信息交换和协作。