正文 基於CC2530和ZigBee的智能農業溫濕度采集係統設計(3 / 3)

3.2 網絡模塊設計

3.2.1 終端監測模塊的網絡模塊設計

ZigBee設備有兩種類型的地址。一種是64位IEEE地址,即MAC地址,稱為長地址,可以利用NLME_GetExtAddr()獲取,或者是直接從地址中讀取;另一種是16位網絡地址,稱為短地址,可以使用NLME_GetShortAddr()獲得。64位地址是全球唯一的地址,由IEEE來維護和分配。16位網絡地址是當設備加入網絡後分配的。它在網絡中是唯一的,用來在網絡中鑒別設備和發送數據。

終端和協調器聯網成功後,每片CC2530擁有唯一的MAC地址,在識別無線網絡中,將MAC地址發送給協調器進行注冊,終端設備主動發送CC2530的MAC地址給協調器進行登記,注冊後就可以進行數據發送和接收,設備終端的實現代碼如下:

3.2.2 協調器的網絡模塊設計

協調器通過識別終端發來的數據包進行分析,首先確認MAC地址,第一次MAC地址保存,以後接收數據,隻要是存在的MAC地址,則更新其短地址,更新後就可以接收數據。

3.3 數據封裝設計

數據封裝的目的是為了更好地完成終端和協調器的通信,采用合適的通信協議,可以簡化軟件設。

設計發送數據包為可變長的,0~7位為MAC地址,用來確認是哪個模塊的數據,第8位數值為1是數據采集傳感器采集信息,如溫濕度傳感器,2是控製設備命令,如電機控製命令,第9位存儲溫度值,第10位存儲濕度值,第10位為數據包結束標誌。在協調器和節點終端都遵循同樣的通信協議分析與控製。

3.3.1 節點采集數據封裝設計

根據通信協議,將獲取的溫度和濕度相應封裝,通過函數AF_DataRequest(),將數據Send _Data發送給協調器。

3.3.2 協調器接收數據和轉發設計

傳輸部分設計為每一個終端節點配置一個唯一的設備編號並且運用設備編號為每一個終端配置一個唯一的協調器接收上位機的命令,包括兩種格式:一種不帶設備編號參數,即需要所有終端節點響應處理;一種是帶設備編號參數,僅需該設備編號的終端節點響應,協調器收到上位機或者服務器的命令時會做出相應的判斷,在接收數據過程中獲取MY_CLUSTERID,進行查詢。

4 結 語

本文利用物聯網知識,采用一種基於CC2530和DHT11的實現方法,完成了溫濕度數據的采集,應用於智能農業大棚,取得了良好效果,為進一步農業自動化提供了一個科學方法,為解決我國目前農村務農人數減少,實現大規模種植管理模式轉變提供了一種實現方式。

參考文獻

[1]何華斌.福建農業大棚的低成本棚聯網構建方案[J].閩江學院學報,2014(5):81-87.

[2]齊莉.物聯網農業智能測控係統的特點、優勢及其在溫室大棚的應用[J].安徽農業科學,2011,39(30):18989-18992.

[3]張鈺玲.農業大棚智能控製係統設計與研究[J].微計算機信息,2009,25(3):52-53.

[4]張小偉.基於物聯網技術的農業大棚監控係統研究[D].西安:陝西科技大學,2014

[5] A True System-on-Chip Solution for 2.4-GHz IEEE 802.15.4 and ZigBee Applications[EB/OL].http://www.ti.com.cn/cn/lit/ds/symlink/cc2530.pdf

[6] Texas Instruments.Z-Stack developer’s guide[M].California USA:Texas Instruments,2015

[7]ZigBee Alliance.ZigBee Speciafication[S].USA:ZigBee Alliance,2008.

[8]Texas Instruments.Z-Stack user’s guide for smart RF05EB and CC2530[M].California USA:Texas Instruments,2011.

[9] DHT11 Humidity & Temperature Sensor [EB/OL].