基于ZigBee技术的农业自动灌溉系统方案

1、一、概述现在的农业灌溉都是采用喷灌、滴灌、微灌等技术方法，需要手动对监控现场的情况进行控制，而且需要薷蒴塾寒另外的网络构建与布线，成本较高。随着经济社会的发展，需要一种自动、科学的灌溉系统来控制灌溉。为此 设计一种基于 ZigBee 和 STC12C5A60S2的自动灌溉系统，在监控中心通过上位机可以看到现场的数据，同时会根据农业各个生长期的需水情况，自动发送命令控制电磁阀的动作。综合来看，该系统成本低，与传统的控制系统相比更加智能。2、需求分析　　目前，国内大部分微灌系统都是采用有线方式来采集和传递墒情信息。这种方式不仅构建起来现场布线麻烦，而且管理维护也不方便、组网方式也不灵活，并且农田的面积大的话，布线费用的造价也比无线的方式昂贵。另有提出用GSM/GPRS，CDMA等无线通信模块来传递信息，但GSM/GPRS无线通信模块价格比较高，使用要收费，且需要借助于公用通信网，考虑到农场均在偏远地带，多处接收不到信号，可行性不大，还有的提出了点对点的近距离无线通信模块，其组网性能不佳，也不能大规模组网。　　本系统运用目前发展迅猛的新通信技术-ZigBee，再加上原有的IP modem合并成为带GPRS的ZigBee无线通讯产品，只需汇聚点借助公用通信网的支撑，低功耗，分布面积广，在作物种植区中组网便捷，且建网成本低，适合用在微灌测控系统中，用来完成墒情信息的采集和传递，以及控制电磁阀动作，从而完成整个微灌控制的过程。

3、节点实时采集传感器的数值，经 ZigBee 传输到网关，数据实时显示在组态屏上，网关将数据融合后由GPＲS 传送到上位机。上位机软件接收并处理数据，根据相应的预设参数和采集回来的参数，会自动控制电磁阀启停功能。同时，网关还可以监测电池电量的参数，并传送至上位机。Zigbee传输网络前端采用才茂CM210 ZigBee模块，通过232/485（端子接口）和采集器相连接，ZigBee作为一种无线连接，可工作在2. 4 GHz的传输速率。该型号设备一般为终端节点，完成信息的发送和接收。

6、四、方案效益随着物联网、工业无线通信等相关学科发展，农业灌排通过引用相关领域新产品、新技术实现了数据监测、传输、管理、预警、应急指挥的智能化。基于ZigBeee技术智能灌溉系统的研发与应用，在实现节约灌溉、智能灌溉、高效灌溉的同时，不仅可以提高水资源利用率，缓解水资源日趋紧张的矛盾，还可以增加农作物的产量，降低农产品的成本。基于传感器技术的智能灌溉系统将是中国未来发展高效农业和精细农业的必由之路。