基于ZigBee的智能农业灌溉系统研究

（云南农业大学机电工程学院，云南 昆明 650201）

摘 要：传统农业灌溉系统中，运用有线网络实现智能化灌溉，不仅成本较为高昂，整体布设过程也很复杂，需要花费大量的人力物力。正是基于这种情况，相关技术人员研发了ZigBee智能农业灌溉系统，主要利用的是网络节点、超声波水位传感器以及土壤水分传感器等，整体系统能有效实现信息反馈和数据收集，十分便利。本文从ZigBee智能农业灌溉系统的总体结构分析入手，对硬件实施方案以及软件实施方案进行了集中的阐释，旨在为技术研究人员提供有价值的技术建议，以供参考。

关键词：ZigBee；智能农业灌溉系统；硬件；软件

中图分类号：S275 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20170230059

1 基于ZigBee的智能农业灌溉系统总体结构

ZigBee智能农业灌溉系统的参数包括用户终端系统、主控制器、ZigBee内部协调节点以及监控系统等，利用节点参数实现网络组网，并借助控制命令优化系统的运行流程。另外，在ZigBee智能农业灌溉系统运行过程中，当终端节点检测到农田水位超标后，就会产生自动断电制动，系统能利用其自身系统控制参数对电磁阀进行控制，从而有效地停止灌溉操作。而针对检测水位在阈值范围以下时，需要利用系统自动化控制功能开启电磁阀，确保振动控制灌溉项目。技术人员要利用模块对开启灌溉和停止灌溉进行集中管理，针对状态信息以及终端节点建立有效的控制框架[1]。

2 基于ZigBee的智能农业灌溉系统的硬件实施方案

ZigBee智能农业灌溉系统主控制结构主要包括微处理芯片、USB和SPI等，结合图像传感器和MCI，能优化实现系统的高效管理目标，并且可以利用JAVA进行编程操作，将信息缓存后直接输入到存储指令和数据控制模块中。

2.1 基于ZigBee的智能农业灌溉系统的终端节点设计

ZigBee技术在实际应用过程中，能有效实现低能耗和低成本，同时保证整体运行结构安全可靠，正是基于其自组网能力，能在定义标准结构中实现数据链层级和物理层级的优化连接，保证工作参数运行环境维系在2.4G赫兹、868赫兹以及915赫兹3个频段结构中，并保证拓扑结构运行的完整度。

2.2 基于ZigBee的智能农业灌溉系统的控制模块电路设计

要想实现整体ZigBee智能农业灌溉系统的优化目标，就要保证系统在TC35i模块能有效维护主控制器和用户之间的数据交流，保证传递结构的安全可靠。系统运行过程中，技术人员要保证基带处理器和天线接口之间有效连接，并且充分满足供电电路的时序性，符合接口需求，利用40帧电缆线对主控制器和系统结构进行集中管控。在电源接线引脚数据处理时，技术人员要保证短信息收发和软件流的系统化控制，确保工作状态引脚也能得到有效传递[2]。

2.3 基于ZigBee的智能农业灌溉系统的网络控制模块设计

ZigBee智能农业灌溉系统之所以能实现自动化管控，主要是基于网络连接和智能模块技术，借助节点实现系统管控，确保能随时随地提高灌溉系统的访问实效性。除此之外，在系统内还要借助主控制器嵌入以太网，从而有效支持控制层协议，利用物理结构芯片提升处理水平。

3 基于ZigBee的智能农业灌溉系统的软件实施方案

3.1 基于ZigBee的智能农业灌溉系统的主程序设计

在软件系统中，借助自动组网层级能实现ZigBee智能农业灌溉系统的优化运行，技术人员要对农田水位的上限和下限进行集中管理，保证水位、土壤以及电磁阀实现自动灌溉。另外，在系统中能借助路由节点和协调节点进行控制器管理，保证信息用户终端对数据建立集中采集机制，能在提升系统容错能力的同时，保证控制组网的可靠性。

3.2 基于ZigBee的智能农业灌溉系统的控制模块应用程序设计

在ZigBee智能农业灌溉系统运行过程中，要满足实时性需求，对短信息标志位进行集中关注，从而保证检测程序发挥实效性。

3.3 基于ZigBee的智能r业灌溉系统的嵌入式网络搜索设计

嵌入式网络搜索设计结构被应用于ZigBee智能农业灌溉系统，能在提升系统联网有效性的同时，优化异地管控终端结构，确保控制命令在发送后实现灌溉操作。特别要注意的是，在系统嵌入结构中，技术人员要遵循HTTP通信协议，保证结构的有效性和完整度[3]。

4 结束语

总而言之，ZigBee智能农业灌溉系统的推广，实现了自动化农业管理项目的有效运行，不仅能运行远程监控和系统管理，也能进一步升级参数解析能力，一定程度上推动了农业项目的可持续发展。

参考文献

[1]滕志军，何建强，李国强，等.基于ZigBee的智能农业管理系统设计[J].湖北农业科学，2013，52（3）：681-684.

[2]张文霞，王圆，张凯，等.基于ZigBee无线网络的智能农业温室大棚管理系统的设计与实现[J].中国农机化学报，2016，37（6）：247-250.

[3]李建飞，靖文.基于ZigBee和LabVIEW的智能农业大棚温湿度监测系统设计[J].现代农业科技，2013，22（5）：205-209.