设施环境无线监控系统的设计与实现
基于WSNs的设施农业环境远程监控系统设计
ｓ ｏ ｆ ｔ ｗ ａ ｒ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｉ ｔ ｅ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｏ ｆ ｅ ｍｂ ｅ ｄ ｄ ｅ ｄ ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ ｓ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ￥ ３ Ｃ ２ ４ ４ ０ ｃ ｈ ｉ ｐ ． Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｍｕ ｔ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｔ ｏ ｃ ｏ ｌ ｓ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｄ ａ ｎ ｔ ｃ ｏ ｌ ｏ ｎ ｙ ａ ｌ ｇ ｏ ｒ ｉ ｔ ｈ ｍ． Ｒｅ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｒ ｅ ｌ— ａ ｔ ｉ ｍｅ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｌ ｉ ａ ｂ ｌ ｅ ａ ｃ ｑ ｕ ｉ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇ ｒ ｅ ｇ ｉ ｏ ｎ ｌ ａ ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ． Ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ｌ ａ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｃ ａ ｎ ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｄ ｅ ｍｏ ｒ ｅ ｉ ｎ ｔ ｕ ｉ ｔ ｉ ｖ ｅ ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｏ ｉ ｒ ｓ ｅ ｒ ｓ ． ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｂ ａ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｔ ｒ ａ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｌ ａ ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇ ｆ ｕ ｎ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ， ｈ ａ ｖ ｅ ｍｏ ｂ ｉ ｌ ｅ ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｉ ｒ ｎ ｇ ｆ ｕ ｎ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ， ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｅ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｓ ｔ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ａ ｎ ｄ ｂ ｌａ ａ ｎ ｃ ｅ ｔ ｈ ｅ ｎ ｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ ｌ ｏ ａ ｄ ．
基于物联网的智能安防监控系统设计与实现
基于物联网的智能安防监控系统设计与实现随着科技的迅猛发展和人们对安全问题的关注度越来越高，智能安防监控系统正逐渐成为现代社会的必需品。
基于物联网的智能安防监控系统具备高效、便捷、智能化的特点，可以实现对室内外环境的监测和实时响应。
本文将以基于物联网的智能安防监控系统设计与实现为主题，详细介绍其原理、功能和具体实施过程。
一、智能安防监控系统的原理基于物联网的智能安防监控系统主要基于传感器技术、图像处理技术和通信技术实现。
传感器技术用于监测环境和目标物体的状态和变化，如温度传感器、烟雾传感器、红外传感器等。
图像处理技术用于对摄像头获取的图像进行分析和识别，如人脸识别、目标检测等。
通信技术用于传输数据和指令，如Wi-Fi、蓝牙、4G等。
二、智能安防监控系统的功能1. 实时监测：智能安防监控系统可以通过传感器对环境进行实时监测，如温度、湿度、烟雾等参数，及时发出警报并采取相应的措施。
2. 图像识别：系统可以通过摄像头获取实时图像，并利用图像处理技术对人脸、目标等进行识别，实现自动报警、追踪和录像等功能。
3. 远程控制：用户可以通过手机、电脑等设备远程控制智能安防监控系统，例如开启、关闭系统、监控画面等。
4. 报警通知：当系统检测到异常情况时，会自动触发警报，同时通过手机短信、邮件等方式通知用户，提高安全防护的效果。
5. 数据存储和分析：系统可以将监控数据进行存储和分析，用户可以随时查看历史记录，进行数据分析和报告生成。
三、智能安防监控系统的实施过程1. 硬件设备准备：选择适合需求的传感器、摄像头、网关等硬件设备，并根据需要进行布线和安装。
2. 数据传输和通信设置：根据实际情况选择合适的通信方式，如Wi-Fi、蓝牙、4G等，并进行网络设置和参数配置。
3. 软件系统搭建：根据需求选择合适的智能安防监控系统软件，并进行安装、配置和调试。
4. 数据处理与分析：利用图像处理技术对摄像头获取的图像进行实时分析和识别，将异常情况和报警信息发送给用户。
无线视频监控方案
无线视频监控方案无线视频监控方案（一）为了满足该区域的治安环境监控及道路监控的安防需要，根据“人防、技防、物防相结合”的原则以及“严密、合理、可靠、经济、完善”的设计思想，真正做到监控安全有效、管理及时到位。
在有限的警力资源状况下，提高出警效率，合理配置警力，将治安犯罪消灭在萌芽状态，保证一方平安。
伟福特推出了平安城市监控的无线传输系统，以期建立以数字化无线视频监控为主的城市治安道路监控系统，为确保城市安全和公安系统提高效率做出贡献。
系统构成无线视频监控系统有视频信息采集点、无线传输系统、控制中心三部分组成。
1、视频信息采集点根据现场的具体情况，在各监控点安装相应的摄像机、云台及其控制器、视频解码器。
监控摄像机用于采集城市各道路实时视频信号。
视频编解码器负责把摄像机的模拟视频信号转变成数字信号，同时进行压缩，另外也传输控制信号，视频编解码器内置10/100M网卡，通过网线连接到伟福特无线设备上。
2、无线传输系统无线传输系统由伟福特VS-2454/VS-5854无线数字微波、网络视频服务器系统等构成。
系统采用先进的数字处理技术，将监控摄像机拍摄的图像信息处理为基于TCP/IP的数据包，通过无线网络传输到远端控制中心。
控制中心无线基站，由伟福特电信级无线数字微波与天馈系统组成。
控制中心可以选择在城市的制高点安装中转点，如高楼楼顶、铁塔顶、高山顶等，以尽量保证能够接收到各分部点发射过来的信号。
在控制中心安装伟福特设备，在远程监控端安装多台伟福特设备。
通过点对多点或者多点对多点的方式进行数据传输。
系统采用802、11a协议标准，最高带宽可达108Mbps,满足了各监控点与控制中心的数据交换。
伟福特远端站和中心站设备都提供10/100BaseT（RJ-45）以太网接口，监控中心的交换机、视频解码器和摄像机都可以直接连接到伟福特设备的10/100BaseT（RJ-45）以太网接口上。
3、控制中心各监控点及时的同控制中心进行数据交换，在控制中心完成以下功能：通过在服务器上的软件对每个路口监控图像进行实时查看、录制，对各监控点摄像机和云台进行远程控制；通过视频解码器将网络数字信号还原成模拟视频信号，并显示到监视器或大屏幕上；系统还可以根据需要支持LAN、PSTN、ISDN、ADSL、DDN等多项网络功能，通过授权可以使系统资源实现远程共享，即通过LAN或INTERNET的远程传输，使得远程监控得以实现。
监控系统的设计与实现
监控系统的设计与实现随着科技的不断进步，监控系统已经成为了现代社会不可或缺的一部分。
监控系统可以帮助我们保障社会安全，保障公共设施的正常运转，也能起到监管和管理的作用。
本文将探讨监控系统的设计与实现。
监控系统的设计监控系统的设计是非常关键的一步，设计的好坏将直接影响到监控系统的后期使用效果。
以下是几个设计监控系统时需要考虑到的方面：1. 监控范围：设计监控系统时首先需要考虑到监控的范围，包括监控的地理范围和监控的对象范围。
根据监控的范围来确定所需要的监控设备和监控设备的数量。
2. 设备布局：监控设备的布局需要考虑到视野的角度、距离、高度等，以达到最佳的监控效果。
同时，监控设备的数量也需要根据实际情况进行合理的布局。
3. 监控周期：监控周期可以根据不同的要求来设置，可设置定时监控，间隔监控等。
同时，监控周期也需要根据监控场所的实际情况设置，避免浪费资源。
4. 监控设备：监控设备包括摄像头、录像机等，需要根据监控场所的实际情况进行选择。
监控系统的实现监控系统的实现需要依照监控系统的设计来进行，主要包括：1. 搭建监控平台：监控平台包括硬件和软件两部分，硬件包括监控设备、监控服务器等，软件包括监控软件、管理软件等。
搭建监控平台需要充分考虑监控方案和设备的兼容性。
2. 安装监控设备：根据监控设计方案，将监控设备安装到预定的地点，并进行验收和调试。
3. 软件配置：根据实际的需要配置监控软件和管理软件，完成设备和平台的连接和设置。
4. 实时监控：实时监控是监控系统最基本的功能之一，通过监控软件可以实时查看监控场所的情况，发现异常情况及时处理。
5. 数据存储：监控系统会产生大量的监控数据，需要进行存储和管理。
可采用硬盘存储、云存储等多种方式进行。
监控系统的运维监控系统的运维需要对监控设备和监控平台进行维护和管理，以确保监控系统的正常运转。
以下是几个监控系统运维的要点：1. 定期巡检：定期对监控设备进行巡检，保证设备的正常运转，防止出现设备故障。
环境监控系统方案
环境监控系统方案一、概述环境监控系统是指利用传感器和数据采集设备，对特定地点或区域内的环境参数进行实时监测和数据记录，通过数据分析和报警机制，实现对环境状况的监控与管理。
本文将介绍一个基于先进技术的环境监控系统方案，该方案具有高精度、实时性和可扩展性，可广泛应用于工业、商业等领域。
二、系统架构该环境监控系统方案的总体架构如下所示：1. 传感器：通过布置在各个监测点的传感器，实时采集环境参数数据，如温度、湿度、气体浓度等。
2. 数据采集设备：将传感器采集到的数据进行处理，转换为数字信号，并传输给数据处理中心。
3. 数据处理中心：接收来自各个数据采集设备的数据，并通过数据分析算法对数据进行处理和分析。
同时，对数据进行存储和管理，以便后续查询和分析。
4. Web端/APP：提供用户界面，用户可以通过Web端或APP查看实时的环境参数数据、历史数据曲线图、报警信息等，并进行远程监控和控制。
5. 报警机制：当环境参数超出设定的阈值时，系统将自动发出报警，同时将报警信息通过短信或电话通知相关人员，以便及时采取措施。
三、关键技术1. 传感器选择：针对不同的环境参数，选择合适的传感器进行监测。
例如，温度传感器、湿度传感器、气体传感器等。
2. 数据采集设备：采用先进的数据采集设备，能够实现高精度、高速率的数据采集，并对传感器采集到的模拟信号进行数字化处理。
3. 数据处理和存储：采用先进的数据处理算法，对采集到的数据进行实时处理和分析。
同时，建立数据库系统，对数据进行存储和管理，以支持后续的查询和分析。
4. 数据传输和通信：采用稳定可靠的通信方式，例如以太网、无线传输等，实现数据传输和设备之间的通信。
5. 用户界面设计：在Web端和APP上设计用户友好的界面，提供直观易用的功能，方便用户查看环境参数数据和进行远程控制。
四、系统特点1. 高精度：采用先进的传感器和数据处理算法，实现高精度的环境参数监测，并将数据精确到小数点后几位。
《2024年基于单片机的无线智能家居环境远程监控系统设计》范文
《基于单片机的无线智能家居环境远程监控系统设计》篇一一、引言随着科技的进步和人们生活品质的提高，智能家居系统逐渐成为现代家庭的重要组成部分。
其中，基于单片机的无线智能家居环境远程监控系统设计更是以其高效、便捷和智能的特点受到了广大用户的青睐。
本文将详细阐述基于单片机的无线智能家居环境远程监控系统的设计原理、架构及其实现方法。
二、系统设计概述本系统以单片机为核心控制器，通过无线通信技术实现智能家居环境的远程监控。
系统主要由传感器模块、单片机控制模块、无线通信模块和云平台组成。
传感器模块负责采集家居环境中的各种数据，如温度、湿度、光照强度等；单片机控制模块负责处理传感器数据，并根据预设的逻辑控制家居设备的运行；无线通信模块负责将数据传输至云平台，实现远程监控；云平台则负责数据的存储、分析和远程控制指令的下发。
三、硬件设计1. 传感器模块：传感器模块负责采集家居环境中的各种数据。
根据实际需求，可选择温度传感器、湿度传感器、光照传感器等。
传感器将采集到的数据传输至单片机控制模块进行处理。
2. 单片机控制模块：以单片机为核心控制器，负责处理传感器数据，并根据预设的逻辑控制家居设备的运行。
单片机控制模块还具有数据存储、处理和传输等功能。
3. 无线通信模块：无线通信模块负责将单片机控制模块处理后的数据传输至云平台，实现远程监控。
本系统采用无线通信技术，如Wi-Fi、蓝牙等，以实现数据的快速、稳定传输。
4. 云平台：云平台负责数据的存储、分析和远程控制指令的下发。
云平台可采用成熟的云计算技术，实现数据的实时处理和存储，以及远程控制指令的下发。
四、软件设计软件设计主要包括单片机控制程序和云平台软件两部分。
1. 单片机控制程序：单片机控制程序负责处理传感器数据，并根据预设的逻辑控制家居设备的运行。
程序采用C语言编写，具有较高的运行效率和稳定性。
此外，程序还具有数据存储、处理和传输等功能。
2. 云平台软件：云平台软件负责数据的存储、分析和远程控制指令的下发。
智能家居安防监控系统的设计与应用
智能家居安防监控系统的设计与应用随着科技的迅猛发展，智能家居安防监控系统已经成为现代家庭不可或缺的一部分。
这一系统不仅能够帮助居民实现远程监控和保护家庭财产安全，还能提供便捷的生活体验。
本文将详细介绍智能家居安防监控系统的设计原理、技术特点以及应用场景。
设计原理：智能家居安防监控系统通过安装摄像头和传感器等设备，将居家和外出的人员行为、环境变化等信息感知并传输到中央控制终端，实现对家庭安全的实时监控和管理。
整个系统的设计原理可以分为以下几个方面：1. 设备布局：根据家庭的大小和布局，合理规划摄像头和传感器的安装位置。
一般来说，摄像头应该安装在关键位置，如大门口、窗口等。
传感器可安装在重要的区域，如走廊、客厅等。
2. 数据采集与传输：摄像头通过高清图像采集器将图像数据传输到中央控制终端，传感器通过物理传感器感知器将环境信息传输到中央控制终端。
3. 中央控制终端与云端交互：中央控制终端通过有线或无线网络连接到云端服务器，实现与用户终端设备的远程互联互通。
4. 数据处理与分析：中央控制终端接收到传感器和摄像头传来的数据后，进行数据处理和分析，识别出异常情况，如入侵或火灾等，并发送报警信息给用户。
技术特点：智能家居安防监控系统的设计具有以下技术特点：1. 高清图像传输技术：摄像头采集到高清图像后，通过高速网络传输到中央控制终端，实现对家庭环境的实时监控。
2. 视频分析技术：中央控制终端通过视频分析技术可以对图像进行实时分析，识别出异常行为（如人物入侵、物体丢失等），并及时报警。
3. 传感器技术：安装在家庭中的传感器能够感知室内温度、湿度、烟雾等环境信息，及时发出警报并通知用户。
4. 远程监控与控制：用户可以通过手机、平板电脑等终端设备随时随地远程监控和控制家庭安全系统，如查看实时视频、开启灯光等。
应用场景：智能家居安防监控系统在现代家庭中有广泛的应用场景。
1. 家庭安全防护：智能家居安防监控系统能够帮助居民实时监控家庭安全状况，如防盗、火灾等。
网络视频监控系统的设计与实现
网络视频监控系统的设计与实现【摘要】本文深入分析了网络视频监控系统的关键技术，设计开发了新型的网络视频监控系统。
阐述了网络视频监控系统的实现的具体方法。
【关键词】网络视频监控系统；实时监控；视频录制；视频存储近年来，视频监控系统在安防领域中的地位日渐突出，作为报警复核、动态监控、过程控制和信息记录的有效手段，图像视频信号本身具有可视、可记录及信息量大等特点，并能提供“眼见为实”的证据。
视频监控系统作为预防犯罪的有力武器，得到了广泛的应用。
目前正在蓬勃发展的网络化视频监视系统，又称为IP视频监控系统，它克服了DVR/NVR无法通过网络获取视频信息的缺点，用户可以通过网络中的任何一台电脑来观看、录制和管理实时的视频信息[6]。
网络视频监控系统是完全数字化的系统，它基于标准的TCP/IP协议，能够通过局域网/无线网/互联网传输。
常见的网络视频监控系统架构：1.前端设备部分前端设备由高分辨率彩色摄像机、电动镜头、室外全方位云台、室外全天候防护罩、高灵敏监听头、紧急报警按钮、多功能解码器、视频多媒体端机等设备构成。
2.传输部分系统的传输部分充分利用国家公用数据网（DDN），各多媒体端机通过DDN 基带MODEM接入中国电信的DDN公用数据网，使整个系统形成广域网的结构。
可传输的信号如下所述。
3.控制中心部分中心控制系统是建立在分控系统局域网基础上的，通过DDN基带MODEM 接入DDN公用数据网，并与各前端多媒体端机组成广域网。
控制中心装备多台专业级LCD监视器，采用多画面分割器，使每台监视器可同时输出多路图像，还装备大屏幕PDP作为监控墙，用以同时显示从多路图像中任意选出的N路图像。
系统的数字图像记录设备，采用专业级DVR，不仅拥有硬盘录像或重放功能，还能按照时间日期来进行录像检索。
4.分控系统部分在N个下级单位，分控系统也设置相同的工控PC，同样利用DDN基带MODEM接入DDN公用数据网，实现与中心控制主机一样的控制功能，但其权限低于主机。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第24卷第7期农业工程学报V ol.24No.7 1462008年7月Transactions of the CSAE Jul.2008设施环境无线监控系统的设计与实现刁智华1，陈立平2 ，吴刚1，赵春江2，王俊1，王成2（1．中国科技大学自动化系，合肥230026；2．国家农业信息化工程技术研究中心，北京100097）摘要：针对设施农业生产环境监控过程中信息监测点和设备控制点分散的情况，设计了一种具有自组织跳转数据传输功能的通用性无线监控系统。
以具有ZigBee无线数据传输功能的JN5121模块为核心，设计传感器输入接口和设备控制输出接口，研制实现现场信息的获取和设备控制的前端无线节点；以ARM9为核心扩展多种资源接口作为监控系统主机硬件，在Linux操作系统平台下使用MiniGUI编制监控功能和人机交互界面，通过对前端无线节点的统一协调指挥，完成对环境信息的采集分析和对设备的综合控制。
结果表明,系统具有成本低、通用性强、可扩展性强、可靠性高等特点，可方便地应用于温室、大田、养殖等到各种场合的环境监控，从而满足用户的不同需要。
关键词：监控系统；无线通信；ARM；数据采集中图分类号：TP273+.5;S625.5+1文献标识码：A文章编号：1002-6819(2008)-7-0146-05刁智华，陈立平，吴刚，等.设施环境无线监控系统的设计与实现[J].农业工程学报，2008，24(7)：146－150.Diao Zhihua,Chen Liping,Wu Gang,et al.Design and implementation of wireless monitoring and control system for protected environment[J].Transactions of the CSAE,2008,24(7)：146－150.(in Chinese with English abstract)0 引言设施环境监测控制是实现设施农业生产自动化高效化的最为重要的环节之一[1]。
随着设施化农业的不断发展,其对农业监控系统的要求也越来越高,不但要求监测控制系统能够实现对作物生长环境的温度、空气湿度、土壤湿度、CO2浓度以及光照度等众多环境因子实时数据的获取，并对这些数据进行存储、分析、处理，还要能实现对诸环境因子的控制，操纵相应的控制设备，达到控制的现代化、智能化、精准化[2]。
目前分布式系统是计算机监测控制系统的主要发展方向，目前大多数环境监控系统采用这种构架[3]。
主机和前端节点多采用有线通信方式，这种方式布线困难，同时限制了系统的控制范围，对控制较大范围的作物有局限性，而且大量的布线会造成维护的困难[4]。
ZigBee技术作为一种新兴的无线通信技术，具有复杂度低、功耗低、数据速率低、成本低和自组网等特点，适合于设施生产自动控制领域的传感器和执行机构等设备的联网[5,6]。
在设施监控系统中应用基于ZigBee技术的无线传感网络，能够实现对设施环境参数的自动检测和设备控制,有效地避免有线系统问题。
Zigbee技术以其设备成本低、组网自组织、节点布置灵活、数据传输安全可靠、电池寿命长等独特的优势，在现代设施农业中展现出广阔的应用前景[7]。
在农业环境测控系统中引入无线网络，可大大提收稿日期：2007-05-31修订日期：2008-05-18基金项目：国家高技术研究发展计划（863计划）（2006AA10Z253）作者简介：刁智华（1982－），男，河南夏邑人，博士研究生，主要从事嵌入式系统开发、研究。
合肥中国科技大学自动化系，230026。
Email:dzhua@。
※通信作者：陈立平（1973－），女，副研究员，主要从事农业信息化研究。
北京国家农业信息化工程技术研究中心，100097。
Email:chenlp@ 高控制系统的可扩展性和可维护性，降低设备维护的成本，从而使整个控制系统得到优化。
1系统构成该通用无线监控系统是在传统监测监控系统的基础上，结合当前无线通信技术和信息处理技术而发展起来的新型测控系统，采用“监控中心—前端无线模块”的构建模式。
监控中心是整个系统运作的核心，负责从各无线模块上接收需要的监测信息，发送各种操作命令给无线模块，以控制无线模块上连接的控制设备的行为。
无线模块被布放于远离监控中心的各监测点处，负责完成与监控中心的通信联接、前端监测信息的采集和响应控制中心发出的控制命令。
控制中心采用以S3C2410X为核心的ARM9系统实现，软件开发基于现有的Linux操作系统。
无线模块采用现有的JN5121模块，无线技术为Zigbee，同时在它的基础上开发出专用的针对不同信号的多通道输入输出的无线模块。
图1系统整体构成图Fig.1Structural diagram of the whole system2系统硬件设计系统硬件有两个部分构成：以ARM9为核心扩展多第7期刁智华等：设施环境无线监控系统的设计与实现147种资源接口的监控系统主机硬件，具有ZigBee 无线数据传输功能的前端无线节点。
2.1监控系统主机选用以S3C2410X 芯片为核心的ARM9开发系统作为本监控系统的控制中心。
S3C2410X 芯片基于ARM920T 内核，采用五级流水线和哈佛结构，提供1.1MIPS/MHz 的性能，是高性能和低功耗的硬宏单元。
S3C2410内部结构较复杂，提供可扩展的功能模块较多，主要有ARM920T 内核（16-/32-bit RISCCPU ），独立的16kB 指令和16kB 数据缓存，MMU 虚拟内存管理单元，LCD 控制器（支持STN 和TFT ），NAND flash boot loader ，系统管理单元（SDRAM 控制器等）[8]等。
利用S3C2410X 芯片丰富的片上资源，使用多种接口扩展方法，构建出具有串口、USB 口、TFT －LCD 接口、网络接口、电子硬盘接口、SD 卡接口、音频接口的硬件平台，用以完成设施环境信息的实时数据采集、存储、显示、查询、分析等功能。
该硬件系统的结构如图2所示。
图2系统硬件结构Fig.2Structural diagram of the system hardware人机界面选用 6.4寸TFT －LCD 显示屏，型号为PD064VT5，它的显示模式有3种：640×480、640×400和640×350，可以根据两个管脚的高低电平设置进行选择。
该显示屏采用18bit 数据信号，能显示262144色。
通过该显示屏可以显示系统的工作状况、传感器和控制设备的实时信息、系统设置的信息等。
同时该显示屏贴有触摸屏，可以通过触摸屏对系统进行相应的设置，并操作系统程序或控制设备。
2.2前端无线节点前端无线节点采用英国Jennic 公司的JN5121-000-M02模块实现，Zigbee 远距离无线通讯(在空旷地段，通信距离超过1000m)；系统中的网络路由设备和数据采集控制终端即所有ZigBee 节点都采用同样的电路设计，通过写入相应的程序分别完成不同功能[9,10]。
他们都是由集成了微处理器和无线收发器的Zigbee 模块—JN5121-000-M02模块，时钟电路模块、存储电路模块、驱动控制输出模块、模拟处理电路、通讯接口电路模块、电源处理模块、太阳能供电单元共同组成（硬件组成见图3）。
采用太阳能供电单元供电，单片式开关稳压芯片LM2576-5和低压线性稳压芯片LM1117-3.3实现对各个部分的供电管理；具有通用的传感器接口无论是模拟信号（标准的0～5V 、4～20mA)、脉冲数字信号都能够得到很好的处理，可以灵活的经过设置接具有标准输出的传感器；驱动控制电路可实现对现场设备的开闭控制。
图3前端无线节点硬件框图Fig.3Structural diagram of wirless node hardware2.3系统特点该无线监控系统主要具有如下几个显著特点[11,12]。
1）通信可靠系统采用了CSMA －CA 的碰撞避免机制，避免了发送数据时的竞争和冲突；采用完全确认的数据传输机制，保证信息传输的可靠性；2）网络的自组织、自愈能力强Zigbee 的自组织功能：无需人工干预，网络节点能感知其他节点的存在，并确定连接关系，组成结构化的网络；Zigbee 自愈功能：增加、删除或移动节点，节点发生故障等等，网络都能够自我修复无需人工干预，保证整个系统仍然能正常工作。
3）网络容量大一个ZigBee 网络可以容纳最多254个从设备和一个主设备，一个区域内可以同时存在200多个网络。
3系统软件设计软件是控制系统的灵魂,要求与硬件配合,不但要能满足系统的功能要求,还要方便用户对各参数进行查询和修改。
农业设施监控系统的软件设计较为复杂,对可靠性和灵活性要求很高。
在设计监控软件时,必须保证任何功能模块均在其触发条件发生时能即时执行,并且在为其分配的时间段内运行完毕,否则会影响整个系统的正常运行。
设计内容包括操作系统平台、编程语言的选择及实时应用软件结构的设计。
本系统选择自由软件Linux 作为操作系统，主要是因为Linux 的内核可以根据自己的需求进行裁减，占用内存小，而且可以免费使用，并可以获得广泛的技术支持。
为了实现系统的功能，设计了本系统的软件结构如图4所示。
下面主要从人机交互界面的设计和功能模块划分这两方面进行介绍。
3.1人机交互界面的设计采用MiniGUI 作为人机交互界面开发的工具，它是北京飞漫公司开发的一款轻量级的图形界面开发工具，具有占用资源少、高性能、高可靠性和可配置的特点，同时它是在嵌入式Linux 下开发并运行[13]。
MiniGUI 是一个148农业工程学报2008年完全遵循GPL 条款的纯自由软件，它在体系结构上有许多独特之处。
它的主要特色有[13]：图4系统软件结构Fig.4Structural diagram of the system software1）提供了完备的多窗口机制和消息传递机制；2）对话框和消息框支持；3）提供常用的控件类,包括文本框、按钮、编辑框、列表框等；4）界面皮肤支持,用户可以通过皮肤支持获得外观非常华丽的图形界面；5）BMP ，GIF ，JPEG 等常见图像文件的支持；6）小巧，包含全部功能的库文件为300kB 左右；7）可配置，可根据项目需求进行定制配置和编译；8）可移植性好。
本系统中包括1个主界面和6个从界面，这6个从界面为：系统输入设置界面、程序设置界面、逻辑条件设置界面、报警设置界面、实时数据显示界面和手动操作界面。
系统输入设置界面可以设置控制设备的参数，以及定义各种类型的传感器，比如可以通过定义传感器号码、无线模块号、模块通道号、模块类型、信号类型、最大测量值、最小测量值、校正值、单位等信息实现传感器的定义，程序设置界面可以根据实际需要选择相应的控制方式。