智慧农业管理系统设计

　　随着物联网等高新技术的发展，我国传统农业正在加快向现代农业转型，而智慧农业将成为现代农业未来发展的趋势。所谓“智慧农业”就是充分应用现代信息技术，集成应用计算机与网络技术、物联网技术、音视频技术、3S技术、ZigBee无线模块通信技术及专家智慧与知识，实现农业可视化远程诊断、远程控制、灾变预警等智能管理。

　　它主要通过各种无线传感器实时地对农业生产现场的温湿度、光照、CO2浓度等参数进行ZigBee数据采集，利用视频设备获取农作物的生长状况等信息，远程农业生产，同时将采集的参数和获取的信息进行数字化转换和汇总后，经传输网络实时上传到相关农业智能管理系统中;系统按照农作物生长的各项指标要求，精确地遥控农业设施自动或者关闭，实现智能化的农业生产，有效减少成本，提高农作物产量。

　　基于ZigBee无线模块传感网络的智慧农业监测系统总体结构如图1所示，系统主要有ZigBee传感器端节点、中心节点、GPRS无线模块和中心组成。ZigBee模块传感网络主要由分布在监测区域的各种传感器节点和中心节点构成，传感器节点由各种传感器和ZigBee数传模块组成，ZigBee数传模块以星型拓扑结构组网。中心节点节点负责汇集各传感器节点采集到的数据，并将其通过GPRS传输至中心。中心计算机采用VB工具开发人机交换界面，可接收、处理和显示各监测区域的各种数据。此外还可直接通过GPRS网络直接实现手机和中心节点的通信，让用户随时随地获取农作物信息。若监测区域扩大时，可通过增加由器节点来增强网络的稳定性。

　　无线传感网络由多个传感器节点和一个中心节点构成，传感器节点也称设备，可实现农作物的ZigBee数据采集。中心节点又称协调器。

　　本系统中的传感器节点用TI公司的CC2530芯片，它是一种低功耗、低成本的无线微控制器，适用于IEEE802.15.4协议和ZigBee软件应用。CC2530是一个真正的片上系统(SoC)解决方案，它能够以非常低的材料成本建立强大的网络节点，它结合了领先的RF收发器的优良性能、业界标准的增强型8051CPU、系统内可编程闪存、8KBRAM、A/D转换器以及许多其他强大的功能，并且其具有不同的运行模式，使得它尤其适应超低功：耗要求的系统。围绕着CC2530芯片，系统大致可分为三大模块：CPU和内存相关的模块，外设、时钟和电源管理相关的模块以及无线电相关的模块。

　　主控MCU 选择意法半导体公司STM32F103RBT6芯片，它是基于ARM推出的V7平台的Cortex-M3内核的32位处理器。该处理器芯片有64个引脚、51个I/O口、128KBFlash、20KBSRAM、3个串口、2个SPI接口、1个CAN总线个USB接口。芯片的数据处理能力为1.25dMi/sMHZ，在72MHZ的工作频率下，工作电流为36mA，待机时下降到2mA，是目前32位处理器市场上功耗最低的产品。其售价接近51单片机的售价，但它的数据处理能力达到了DSP的水平，具有较高的性价比和应用前景。

　　GPRS 无线传输选用西门子公司的MC35iGPRS模块，主要通过主控制器的串口发送AT命令实现对模块的控制，它主要完成与STM32之间的数据交换。该模块内嵌TCP/IP协议栈，能通过移动公司GPRS网络与Internet的PC机以及用户手机进行数据交换;SMS支持PDU以及Text模式短信息的发送与接收;内置5KBuffer，使得传输数据的最大数据包长度可达1.5K，完全满足各传感器的信息传输需要;提供两个全双工串口，可实现两个TCP通道的同时传输。

　　推荐：