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温度、湿度和照度是保证农作物良好生长的三个重要因素,目前在农业生产中,对于这三大影响因素的测量基本仍采用人工控制和经验判断的方法,如温室大棚通过仪表检测来调整温湿度等参数。近年来,随着无线传感器网络技术的飞速发展,将其应用于农业生产监测领域不但能够有效解决现有检测控制方式存在诸多局限性的问题,而且能快速采集数据、批量部署、提高监测业务效率、降低设备维护成本和提高经济效益等。本文针对农业生产现场环境无线传感器网络监测系统展开研究,主要研究内容和取得的成果如下:第一,分析了农业生产现场环境参数测量的实际需求,以保证数据可靠传输和节省能耗从而延长网络寿命为设计依据,设计了温湿度及照度参数的星型结构无线传感器网络监测系统总体方案。第二,针对农业生产对温湿度和照度参数测量的需要,对传感器进行了选型,设计了由传感器模块、处理器模块、无线通信模块和电源供应模块等组成的无线传感器节点,并进行调试与测试,同时考虑实际应用需求将多传感器集成到底板上,提高了传感器节点底板的通用性。第三,采用模块化设计思想设计了数据链路层、网络层和应用层等软件,提出了支持温湿度及照度传感器节点信息查询和配置功能的应用层设计方案,可根据所种植的不同作物对温湿度及照度的不同要求对传感器类型、采集周期、温度预警上下限、湿度预警上下限等进行配置,并设计了基于TDMA的动态时隙分配MAC协议,兼顾了网络的能耗、时延等性能。第四,在实验室对该无线温湿度及照度传感器网络监测系统进行相关功能和性能的测试。测试项目包括无线传感器网络节点的无线射频性能、无线通信质量、数据采集可靠程度、组网功能,以及节点丢包率,同时对测试结果进行了详细分析,并提出相应完善、改进计划。通过在实验室长时间运行测试,表明该系统能够稳定可靠地运行。