基于WIFI的温室群多节点数据传输系统设计.pdf

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1、信息技术>InformationTechnology基于WIFI的温室群多节点数据传输系统设计陈鸣鸠，林欣铭，俞龙※（华南农业大学工程学院，广州510642）摘要温室群是目前我国南方地区普遍采用的产业化种植模式，其电气化、信息化、智能化的要求越来越高。为了满足大数据传输和温室群信息数据汇聚和入网的需求，本文设计了基于WIFI的温室群多点数据传输系统，采用中继传输技术和自组网技术构建级联网络，有效扩大WIFI网络的覆盖范围。WIFI节点通信测试结果表明：中继数传过程约需16s，可满足温室群多节点传输应用。关键词温室群WIFI节点中继传输0引言1系统设计温室群

2、是目前我国南方地区普遍采用的蔬菜、温室群多节点无线级联传感网络主要由分布在瓜果类作物产业化种植模式。随着微机技术、网络温室单间内的WIFI传感节点及温室群的汇聚节点通信技术和计算机软件技术的发展，温室群自动化、组成，如图1所示。标号为1，2的均为温室单间，信息化技术发展迅速。现有多种类型的温室集群环每个温室单间有一个WIFI传感节点。WIFI传感节点境监测系统，如基于Zigbee网络的温室环境监测系负责定期采集温室单间内的环境参数（如温湿度，光[1]统、基于ZigBee和Internet的温室群环境远程监控照度，图像等）形成数据包，汇聚节点进行数据汇[2]

3、系统、基于ZigBee和GPRS网络的温室大棚无线聚并将数据共享至internet。标号为1的温室单间传[3]监测系统，基于WiFi的温室群环境多参数监测系感节点处于与汇聚节点通信范围之内；而标号为2[4]统设计等。的温室单间传感节点处于与汇聚节点通信范围之外，随着现代化农业的发展，温室群规模越来越大，需要寻找附近节点作为中继将数据数传到汇聚节点。同时温室群的监测需求也逐步上升，除了温室环境2WIFI节点设计参数的监测外，图像传输和视频监测领域需求也逐步增大。本文提出了基于WIFI的温室群多节点WIFI传感节点硬件由处理器模块，WIFI透明无线级联传感网络

4、方案，采用中继传输技术和自组传输通信模块，电源模块，数据存储模块和数据采网技术构建级联网络，有效扩大WIFI网络的覆盖集模块构成。如图2所示。除了没有数据采集模块范围。外，温室群的汇聚节点与WIFI传感节点硬件一致。资助项目：2013年华南农业大学大学生创新创业训练计划项目：基于无线传感网络的温室智能检测控制系统设计作者简介：陈鸣鸠(1993-)，男，本科，主要从事单片机应用开发，通信电源设计。※通信作者：俞龙(1975-)，男，博士，主要从事嵌入式技术及通信技术在农业中的应用。44■现代农业装备·2015年第1期InformationTechnology

5、<信息技术图1温室群WIFI传感网络系统示意图图2节点硬件框图图3多节点自组网络路由MCU采用低功耗的32位单片机STM32F103RBT6，3WIFI自组网络设计该芯片有集成度高、外围模块丰富，处理能力强等特点。WIFI透明传输模块采用的是HLK-RM04转温室群面积较大，受到WIFI通信距离的限制，[6]串口模块。该模块是基于通用串行接口的符合网络WIFI传感节点采用直接或中继传输的方式与汇聚节标准的嵌入式模块，内置TCP/IP协议栈，能够实现点通信，如图3所示。在WIFI自组网络过程中，用户串口、以太网、无线网（WIFI）3个接口之间每个WIFI传感

6、节点检测汇聚节点的信号强度。如的任意透明转换。通过HLK-RM04模块，传统的串果传感节点处于汇聚节点通信范围之内，则设立可口设备在不需要更改任何配置的情况下，即可经过直接通信标志，如自我标号为1，并记录一级通信Internet网络传输自己的数据。为用户的串口设备通链路；如果处于汇聚节点通信范围之外，则查寻附过网络传输数据提供完整快速的解决方案。件自我标号为1的传感器节点，如有则将设立二级2015年第1期·现代农业装备■45信息技术>InformationTechnology通信标志，如自我标号为2，并记录二级通信链路；片机先将WIFI传感节点初始化为服务

7、器模式，使如此类推，构建整个通信网络。节点处于数据包监听状态，如果节点接收到数据包，将进入数据登记处理过程，包括对数据进行整合、4WIFI中继算法标志相应的启动客户端模式的数据位等。单片机将WIFI中继算法可将网络边缘节点的数据通过中WIFI模块配置为客户端模式，与汇聚节点建立通信继节点传输到汇聚节点，达到扩大WIFI网络的覆链路，将数据包发送到汇聚节点，然后返回为服务盖范围的效果。WIFI网络按照主从（即服务器端和器模式，等待下一周期。如果节点没有收到数据包，客户端）的方式进行通信，中继算法的设计主要是则等待数据采集时间中端是否到，到则采集数据并两种模式

8、之间的转化设计，如图4所示。STM32单完成发送，否则返回数据监听