基于无线传感器网络的精细农业智能节水灌溉系统_中文
基于无线传感器网络的智能灌溉系统设计与实现(毕业设计)。
无线传感器网络课程设计——基于无线传感器网络的智能灌溉系统设计学院___ _信息工程学院专业____ 电子信息工程年级班级D0742学号 10 学生姓名_____ _ _郝占奎指导教师吴丹刘君玲2010 年 1 月20 日目录第一章绪论 (3)1.1 课题的背景和意义 (3)1.2无线温度采集的发展状况 (4)1.2.1.传感器网络 (4)1.2.2.无线温度采集系统的发展现状 (4)1.3无线温度采集系统的研究内容 (5)第二章系统方案论证 (6)2.1无线温度检测方案论证： (6)2.2主控制部分方案论证 (6)2.3系统方案 (6)第三章系统的硬件电路设计 (8)3.1 主要的元件介绍 (8)3.1.1 8051单片机 (8)3.1.2 数字式温度传感器DS18B20 (9)3.1.3单片2.4G 无线射频收发芯片nRF24L01 (12)3.1.4其它外围电路 (13)3.2系统的硬件设计思想 (14)3.3本系统的硬件电路 (15)3.3.1电源部分 (15)3.3.2检测部分 (16)3.4 基于无线传感器网络的温度采集系统的硬件原理图 (19)3.5硬件电路的制作 (19)第四章系统的软件设计 (20)4.1按键处理程序设计 (20)4.2液晶显示程序设计 (21)4.3温度采集程序设计 (21)4.3 报警处理程序设计 (22)4.4发射端主程序设计 (22)第五章结论 (24)参考文献 (25)附录1 (26)附录2 (27)附录3 (28)第一章绪论1.1 课题的背景和意义随着社会的进步和生产的需要，利用无线通信进行温度数据采集的方式已经渗透到社会生活生产的每一个角落，温度测量的准确度在影响生产效益的同时也在逐步得到社会的重视。
在工业现场，由于生产环境恶劣，工作人员不能长时间停留在现场观察设备是否运行正常，就需要采集数据并传输数据到一个环境相对好的操控室内，工作人员可以在这里将控制指令传输给现场执行模块进行各种操作。
无线传感器网络与智慧农业
无线传感器网络与智慧农业智慧农业是指利用现代科技手段，结合无线传感器网络技术，对农业生产进行精确监测和智能化管理的一种新型农业模式。
随着农业生产对信息化、智能化的需求增加，无线传感器网络技术在智慧农业中发挥着重要的作用。
本文将从无线传感器网络技术在智慧农业中的应用、发展趋势以及对农业可持续发展的影响等方面进行探讨。
一、无线传感器网络技术在智慧农业中的应用1. 农田环境监测无线传感器网络技术可以通过在农田中布设传感器节点，实时监测土壤温度、湿度、光照强度等环境参数，为农业生产提供准确的数据支持。
通过对这些数据的分析和比对，农民可以根据不同作物的需求合理调整灌溉、施肥等农业生产措施，提高耕作效率和农作物的产量质量。
2. 水资源管理无线传感器网络技术还可以应用于水资源的实时监测和管理。
通过在灌溉渠道、水库等关键位置布设传感器节点，及时监测水位、水质等参数，预测降雨情况，合理安排灌溉计划，节约水资源并避免水灾。
3. 害虫防控无线传感器网络技术可以与昆虫诱捕器等设备结合，实现对害虫的监测和防控。
通过布设传感器节点，并结合图像识别和智能算法技术，及时发现害虫入侵的地点和规模，做出相应的防治措施，避免重大经济损失。
4. 牲畜养殖管理在畜禽养殖方面，无线传感器网络技术可以用于监测牲畜的体温、体重、食欲等健康状态指标。
通过传感器节点的数据采集和分析，可以早期发现牲畜的异常症状，进行及时诊断和预防，提高养殖效益和动物福利。
二、无线传感器网络技术在智慧农业中的发展趋势1. 大数据与人工智能技术的应用随着大数据和人工智能技术的不断发展，无线传感器网络在智慧农业中的应用将更加广泛。
大数据技术可以实现农业数据的快速采集、存储和分析，为农民提供精确的决策依据；人工智能技术可以对农业数据进行智能化处理和预测，提高农业生产的稳定性和效益。
2. 物联网技术的整合应用无线传感器网络技术是物联网的重要组成部分，而农业是物联网应用的一个重要领域。
无线传感器网络在智能农业中的应用
无线传感器网络在智能农业中的应用智能农业是指利用现代信息技术和网络通信技术，对农业生产、管理、服务等方面进行智能化改造的一种新型农业生产模式。
其中，无线传感器网络作为智能农业的重要组成部分，发挥着关键的作用。
本文将探讨无线传感器网络在智能农业中的应用，并介绍其在提高农业生产效率、减少资源损耗、改善生产环境等方面的优势。
一、农田监测与控制在智能农业中，无线传感器网络可以用于农田的实时监测与控制。
通过在田地中布设大量传感器节点，可以实时监测土壤湿度、温度、光照等环境参数，以及作物生长状况。
通过无线网络传输这些数据，农民可以随时随地了解到农田的实时情况。
基于无线传感器网络，农民还可以通过远程控制系统对农田中的灌溉系统、施肥系统等进行实时调控。
比如，当土壤湿度过低时，系统可以自动启动灌溉设备进行浇水；当温度超过一定阈值时，系统可以自动开启通风设备进行降温。
这样，农民可以实现对农田的远程监控与控制，提高农田管理的精确性和效率。
二、物联网畜牧业无线传感器网络在智能农业中的另一个应用是物联网畜牧业。
利用无线传感器网络，可以实现对牲畜的实时监测与管理。
通过在牲畜身上佩戴传感器节点，可以实时监测牲畜的体温、心率、运动等参数，以及喂食、饮水等行为。
这些数据可以通过无线网络传输到农民的手机或电脑上，农民可以随时监测牲畜的健康状况。
在畜牧业中，无线传感器网络还可以用于牲畜的定位与追踪。
通过在牲畜身上植入无线传感器节点，农民可以实时了解到牲畜的位置，并及时采取措施防止丢失或者遭受损害。
同时，在牲畜圈养过程中，无线传感器网络还可以用于监测圈舍的温湿度、空气质量等环境参数，为农户提供科学的养殖环境。
三、病虫害预警与防控无线传感器网络在智能农业中还可以应用于病虫害的预警与防控。
通过在农田、果园等地区布设大量传感器节点，可以实时监测到农作物生长环境中可能存在的病虫害因素。
通过分析传感器数据，可以及时判定病虫害的发生概率，并预警农民。
无线传感器网络的智能农业
无线传感器网络的智能农业智能农业是一种基于现代科技和信息化技术的农业生产方式，它通过应用无线传感器网络（Wireless Sensor Networks, WSN）来实现对农田环境、作物生长状态等信息的实时监测和精确管理。
WSN是一种由大量分散在农田中的传感器节点组成的网络，通过无线通信相互连接，实现数据的采集、传输和处理。
WSN在智能农业中的应用，为农业生产带来了许多好处。
首先，WSN可以监测农田的土壤湿度、温度、光照等环境参数。
通过实时监测这些参数，农民可以了解土壤的状态，从而及时调整灌溉和施肥的策略，实现精确的农田管理，提高农作物的产量和质量。
其次，WSN还可以监测作物的生长状态，包括生长速度、营养需求等。
通过对这些信息的分析，农民可以合理安排作物的生长周期，提高农作物的产量和品质。
智能农业中的WSN应用还包括了对农业有害生物的监测和控制。
农业有害生物是农作物生长的重要威胁之一，传统的防治方法往往需要大量的农药和人力投入。
而通过WSN，农民可以实时监测农田中的有害生物的数量和分布情况，并及时采取相应的防治措施。
这样不仅可以减少农药的使用量，降低对环境的污染，还可以提高防治的效果，降低农民的成本。
此外，WSN还可以用于农产品的追溯和质量监测。
通过在产品上安装传感器节点，可以实时监测产品的环境温度、湿度等信息，确保产品在运输和储存过程中的质量和安全。
同时，WSN还可以与云计算和物联网技术结合，实现对农产品全程的追溯，提供消费者对产品溯源的透明度和可信度，增加消费者对农产品的信任度和满意度。
然而，智能农业中的WSN应用也存在一些挑战和问题。
首先，各种传感器节点的安装和维护需要耗费大量的时间和成本。
其次，无线传感器网络的信号传输容易受到环境的影响，如距离、障碍物等。
此外，大规模的数据采集和传输也给数据存储和处理带来了一定的挑战。
因此，在智能农业的WSN应用中，需要综合考虑传感器节点的选择和部署、数据的存储和安全等方面的问题，提高系统的稳定性和可靠性。
《基于LoRa的智能节水灌溉系统》范文
《基于LoRa的智能节水灌溉系统》篇一一、引言随着社会经济的发展和人口的增长，水资源的需求量日益增加，水资源的短缺问题日益凸显。
因此，提高水资源利用效率，实现节水灌溉成为了农业发展的重要方向。
而基于LoRa（Long Range，长距离无线通信技术）的智能节水灌溉系统正是解决这一问题的有效途径。
本文旨在介绍基于LoRa的智能节水灌溉系统的原理、设计、实现及其应用效果。
二、系统原理基于LoRa的智能节水灌溉系统主要由传感器节点、网关、云平台和灌溉设备等部分组成。
传感器节点负责监测土壤湿度、气象参数等信息，并将数据通过LoRa技术传输至网关。
网关负责接收传感器节点的数据，并通过互联网将数据传输至云平台进行处理。
云平台根据接收到的数据，结合预设的灌溉策略，控制灌溉设备的开启与关闭，从而实现智能节水灌溉。
三、系统设计1. 硬件设计：硬件部分主要包括传感器节点、网关和灌溉设备。
传感器节点采用低功耗设计，以延长其使用寿命。
网关则需具备稳定的通信性能，以保证数据的实时传输。
灌溉设备则需根据实际需求进行选择和配置。
2. 软件设计：软件部分主要包括传感器节点的数据采集与传输、网关的数据处理与转发、云平台的数据处理与控制等模块。
软件设计需保证系统的稳定性和可靠性，同时需具备较高的数据处理能力和响应速度。
3. LoRa技术：LoRa技术具有长距离、低功耗、低成本等优点，是本系统的关键技术之一。
通过LoRa技术，可以实现传感器节点与网关之间的远距离通信，降低了系统布线的复杂性，提高了系统的可靠性。
四、系统实现系统实现主要包括硬件组装、软件编程和系统调试等步骤。
在硬件组装过程中，需确保各部分硬件的兼容性和稳定性。
在软件编程过程中，需根据系统需求进行模块化编程，保证软件的稳定性和可维护性。
在系统调试过程中，需对系统的各项性能进行测试和优化，确保系统能够正常运行并达到预期效果。
五、应用效果基于LoRa的智能节水灌溉系统具有以下应用效果：1. 精确灌溉：系统能够根据土壤湿度、气象参数等信息实时调整灌溉量，避免了过度灌溉和浪费现象。
基于物联网的智慧农业精准灌溉系统设计
基于物联网的智慧农业精准灌溉系统设计一、引言随着物联网技术的不断发展，智能农业应用也成为农业发展的新趋势。
智慧农业精准灌溉系统作为物联网在农业领域的应用之一，旨在提高农业生产效率、减少资源浪费。
本文将基于物联网技术，设计一套智慧农业精准灌溉系统。
二、基于物联网的智慧农业精准灌溉系统设计原理智慧农业精准灌溉系统的设计原理主要包括传感器数据采集、数据传输、云端数据分析与处理、智能灌溉控制等环节。
1. 传感器数据采集系统通过使用各类传感器，如土壤湿度传感器、气象传感器、光照传感器等，对农田环境进行数据采集。
土壤湿度传感器可以感知土壤湿度状况，气象传感器可以感知环境温度、湿度、风速等数据，光照传感器可以感知光照强度。
通过这些传感器的数据采集，可以了解到农田各要素的情况。
2. 数据传输采集到的传感器数据需要通过物联网技术进行传输。
可以利用低功耗无线通信技术（如LoRaWAN、NB-IoT等）将数据传输到云端。
在传输数据时，可以通过数据压缩、数据加密等方式保证数据的可靠传输。
数据传输的稳定性和高效性对于系统的正常运行至关重要。
3. 云端数据分析与处理传输到云端的数据需要进行分析和处理，以得出精准灌溉的策略。
通过使用大数据技术和机器学习算法，对传感器数据进行实时分析和处理，从而获得土壤湿度、气象条件等的变化趋势，为灌溉决策提供依据。
同时，通过数据的比对和分析，可以为不同作物的生长需求提供相应的灌溉水量和灌溉频率。
4. 智能灌溉控制在分析和处理数据后，系统会根据灌溉策略进行智能灌溉控制。
根据所监测到的土壤湿度和环境条件，系统可以自动地通过执行器（如电磁阀、水泵等）来控制灌溉水量和灌溉时间。
智能控制可以准确地满足作物的灌溉需求，避免了过度灌溉或不足灌溉的问题。
三、基于物联网的智慧农业精准灌溉系统设计实现基于以上设计原理，下面将介绍智慧农业精准灌溉系统的具体实现。
1. 硬件设施在现实中，可以在农田中部署传感器节点，并与一个或多个基站进行通信。
基于无线传感器网络的节约型农业灌溉自动化技术研究
基于无线传感器网络的节约型农业灌溉自动化技术研究作者：保金凤来源：《价值工程》2013年第29期摘要：文章分析了当前国内外农业灌溉技术的现状并提出了解决措施。
文中提了基于无线传感器网络的节约型农业灌溉自动化技术，利用有线或无线网络，在该系统研究的土壤中人为安放水分传感器、温度传感器，对农作物的生长条件进行监控，根据实际，进行自动供水和自动按一定顺序进行灌溉。
其目的就是感知、采集和处理网络覆盖的地理区域中感知对象的信息，并发布给观察者，而观察者根据实际做出适应性调整。
Abstract： This article analyzes the current situation of agricultural irrigation at home and abroad and puts forward countermeasures. Saving-oriented automatic agricultural irrigation technology based on wireless sensor network is proposed in the article. Using wired or wireless network， moisture transducer and temperature transducer are placed in the soil studied in this system to monitor the growing condition of crops. Based on actual situation， automatic water supply and automatic irrigation in a certain order are done， in order to sense， collect and process the information of the sensing objectives in the network covered geological region. The information is then sent to the observer who will do adaptive adjustment according to practice.关键词：传感器；灌溉；自动化Key words： transducer；irrigation；automatic中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）29-0170-020 引言当前我国大部分农村传统粗放式的灌溉方式，就是根据种植经验对农作物进行人工灌溉或者通过机械装置进行定时的机械灌溉，不论是前者还是后者其灌溉方式都不能有效控制灌水量，容易对植物生长不利或造成水源浪费；还有一些地方采用自动定时灌溉，但是植物土壤湿度及所需的水分与自动灌溉时间某些时候会相矛盾，这样也会导致水资源的浪费，严重的可能导致植物因为水多或者水量不足而死。
《2024年基于LoRa的智能节水灌溉系统》范文
《基于LoRa的智能节水灌溉系统》篇一一、引言随着全球水资源日益紧张，节水灌溉系统逐渐成为农业领域的重要研究方向。
LoRa（Long Range）作为一种低功耗广域网络技术，以其长距离、低功耗、低成本等优势，在智能节水灌溉系统中得到了广泛应用。
本文将详细介绍基于LoRa的智能节水灌溉系统的设计原理、实现方法及优势。
二、系统设计1. 系统架构基于LoRa的智能节水灌溉系统主要由感知层、网络层和应用层三部分组成。
感知层负责采集土壤湿度、气象数据等信息；网络层通过LoRa网络将感知层的数据传输至应用层；应用层则负责处理数据，并根据预设的灌溉策略控制灌溉设备的开关。
2. 关键技术（1）土壤湿度传感器：用于实时监测土壤湿度，为灌溉决策提供依据。
（2）LoRa通信技术：用于实现远程数据传输，降低系统能耗。
（3）智能控制技术：根据土壤湿度、气象数据等信息，自动控制灌溉设备的开关，实现节水灌溉。
三、系统实现1. 硬件设备系统硬件设备主要包括土壤湿度传感器、LoRa通信模块、控制器、灌溉设备等。
其中，土壤湿度传感器和LoRa通信模块负责数据采集和传输，控制器负责处理数据并控制灌溉设备的开关。
2. 软件设计软件设计主要包括数据采集、数据处理、灌溉决策和设备控制四个部分。
数据采集通过土壤湿度传感器和LoRa通信模块实现；数据处理则通过控制器对采集的数据进行分析和处理；灌溉决策根据处理后的数据和预设的灌溉策略进行；设备控制则根据灌溉决策控制灌溉设备的开关。
四、系统优势1. 节水效果显著：通过实时监测土壤湿度和气象数据，实现精准灌溉，有效降低水资源浪费。
2. 远程监控与管理：通过LoRa网络，可以实现远程监控和管理，方便用户随时了解灌溉情况。
3. 低成本：采用低功耗广域网络技术，降低系统能耗和成本。
4. 智能化：通过智能控制技术，实现自动化、智能化的灌溉管理，提高农业生产效率。
五、应用前景基于LoRa的智能节水灌溉系统具有广泛的应用前景。
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基于无线传感网络的精细农业智能节水灌溉系统肖克辉2,1，肖德琴2,1，罗锡文1(1.华南农业大学南方农业机械与装备关键技术省部共建教育部重点实验室，广州510642；2.华南农业大学大学信息学院，广州510624）摘要：在精细农业相关应用和理论研究基础上，自行设计用于检测农业水分含量和水层高度的无线传感器，构建农田水分无线传感器网络体系结构，设计基于水分无线传感网络的智能节水灌溉控制系统，通过实时农田水分数据和农作物水分需求专家数据形成灌溉决策，由灌溉控制系统实施定量灌溉，在水稻生长过程中的实际应用表明，该系统体现出可行性和高效性，有利于精细农业的发展和水资源的可持续利用。
关键词：无线传感网络；智能灌溉控制系统；精细农业；构架0 前言通过不同集成微型传感器的相互合作，无线传感网络常用于检测并获取监测对象中的各种信息。
利用嵌入式信息处理和随机自组织无线网络，将信息发送到用户终端来实现“无处不在的计算”理念。
基于无线传感网络的自动化、自组织和以数据为中心等特点，它能够应用于获取土壤水分数据，然后自动地将这些数据融合传输形成一个高效的田间水分数据采集平台，从而实现智能节水灌溉。
传统的田间灌溉通常由人亲自控制，而且需要大量的人力和物力，这将导致缺乏实时性和精确性，这也有悖于长期农业生产的发展趋势和水资源的可持续利用。
无线传感网络被广泛地应用于精细农业和智能灌溉来克服上述存在的问题。
G Vellidis 和他的同事开发了一个典型的实时智能检测的传感器阵列来检测土壤水分，测试土壤水分使用现成的组件。
这个阵列由一个位于中间位置的接收机组成，这台接收机连接在一台笔记本电脑和田间的多个传感器节点上。
具有精密灌溉技术的集成传感器提供了一个闭环的灌溉系统，能够确定从智能传感器阵列的哪一位置将时间和数量输入到实时定位灌溉应用程序中。
J Balendonck 和他的同事开发了一台叫作FLOW—AID的系统，这个系统能够客观地开发和检测一个灌溉管理系统，也能应用于赤字中。
这个系统主要集中在用于土壤水分检测的低功耗无线传感网络上。
有6个配备了SM200土壤水分探针传感器节点，还修建的3个中继器，而且在地中海气候中对容器作物生长做了5个月的实际评估。
John Lea-Cox,通过苗圃和温室种植部署了两种类型的无线传感网络为精密灌溉系统提供实时数据。
其中一种类型的网络能够自动地检测控制灌溉用水应用程序。
Cui Jing运用GSM技术开发了一项智能灌溉控制系统，这项系统包含了实时检测模块，决策支持系统和智能灌溉系统。
Gao Feng通过检测水压直径的微变设计了一个无线传感器节点和一个基于无线传感网络的作物精密灌溉系统。
Zeng Liancheng，Wang Ji，Kuang Qiuming ,Bing Zhigang通过相关的软件和硬件设计并实施了一个传感器网络，他们部署了诸如SHI11、ZigBee无线模块等这样的已经存在的硬件传感器。
无线传感网络的结构和智能灌溉控制系统在本质上是相同的。
以上所提到的无线传感网络是智能灌溉控制系统的基础；研究者和农民所用到的用来从田间获取数据的所有的传感器节点都是做好的。
此外，为了实现智能灌溉，传感器只能获得土壤水分含量，但是不包括水位高度。
但是，在中国南部地区，水位的高度是影响生长和发展的重要因素。
上述的智能灌溉控制系统通常采用线网通信和集中控制模式，但是这种方式效率很低。
考虑到成本因素，无线传感网络暂时还不能应用于大规模的农业生产；因此智能灌溉控制系统的发展很缓慢。
所以，解决无线传感器的成本问题、灌溉控制设备及软硬件的维护问题都迫在眉睫。
本文提出了一种自行设计的用来获取水分含量和水位高度的无线传感器。
我们以智能灌溉控制系统中的无线传感器为基础并结合了湿度传感器来获得实时的湿度数据，分析作物的需水量并实行智能灌溉决策。
这一系统被应用在广州的葱郁蔬菜田，如图一所示。
从这个系统中可以感受到，农业必须要提升到现代化和可持续化的方向发展。
图 1 在广州葱郁蔬菜田的应用1 无线传感网络的体系结构湿度无线传感网络由无线传感器、簇头、中继、基站、数据中心服务器和数据备份服务器组成，它的结构如图2所示。
这个网络是由链结构组成的；图示的结构简单而且能有效应用在大规模的水分检测。
图 2 无线传感网络的体系结构1.1 传感器和簇头田间的传感器节点布置如图1所示，用来获取水分含量和水位高度，然后周期性地更新数据，并在本地存储最新的数据。
传感器节点从它的父节点接受采样指令并将数据更新到父节点，然后进入休眠模式；当下一个采样周期到来时，传感器节点由内部的晶体振荡器唤醒开始工作。
传感器节点是自行设计的，包括一个ATmega16微处理CPU、一个频率是ISM433MHz的CC1000无线射频模块和两个插入到土壤里用来检测的不锈钢的探针。
为了提高传输距离，传感器节点外接了一个供电电路。
CC1000与ATmega16相连接，如图3所示，而且这个连接需要相应的程序来模拟通信。
图 3 CC1000与ATmega16的连接图采集模块E1648晶体振荡频率，又3.3-4.2V的直流电源供电，例如镍氢电池，使用频率反射（FDR）的方法获得频率，这个频率能按照刻度转化为水分含量和水位高度。
在我们的应用中，传感器节点由3个1.5V的干电池供电。
利用这种能量供给，传感器节点能够在水稻的生长周期（约100天）内能够周期性地工作。
放置在田间的簇头是无线传感网络链的根节点。
另外，簇头有充当传感器节点的作用，它能够传输采集指令给子节点，也能接收从子节点传来的更新数据并发送给中继器。
在硬件系统中，簇头被识别为传感器节点，它有一个20cm长得天线。
但是价格很高，我们将努力用可以持续充电的太阳能电池来替代直流电源。
簇头需要良好的睡眠和唤醒机制为了能够满足长时间的工作和大量的数据传输。
1.2 中继器中继器是为了提高水分数据和指令的传输距离的传送器。
中继器不负责采集水分含量和水位高度，它通常被安置在田间的高处来保证良好的通信。
在硬件中，中继器被当作传感器节点， 12V的电源供电、7Ah的直流蓄电池、75cm 的天线。
根据无线传感网络的设计方案可知，中继器与其他节点一样也同样有睡眠和唤醒机制。
为了长期的工作和保护环境，太阳能电池是代替直流电源的很好选择。
1.3 基站基站是由S3C2440 ARM 9 开发板设计的，并用三星的S3C2440作为CPU，64M 的SDRAM作为主存储器，64M的Flash作为外部寄存器，CC1000作为无线射频模块，如图4所示。
基站常放置在现场管理办公室。
图 4 CC1000和ARM2440的连接图基站管理来自传感器节点的水分数据，并将数据存储在开发板上的SD卡内。
然后，按照GSM（全球移动通信系统）格式压缩数据，再将GSM信息发给数据中心服务器。
通过基站把数据采集指令和时钟同步发送给中继器及每个传感器节点。
1.4 GSM网关这个系统含有两个网关，与基站连接的网关叫作基站末端GSM网关（BS-GSM），另外一个与数据中心服务器相连接的网关叫作数据中心服务器网关（DCS-GSM）。
网关通过串口连接在基站和电脑上。
基站通过GSM网关与数据中心服务器相连，所以它们之间的距离是受限的。
BS-GSM将存储在基站中的数据以GSM信息格式周期性地发送到DCS-GSM，然后DCS-GSM再将这些数据发送给数据中心服务器。
1.5 数据中心服务器和备份服务器数据中心服务器是湿度无线传感网络和智能灌溉控制系统的应用核心，如图5所示。
湿度数据库系统读取从RS232串口传输来的GSM实时信息，通过译码得到水分含量和水位高度，然后再将新的数据写入数据库。
记录在数据库中的内容包括节点识别字，采集频率，采集时间等。
湿度数据应用系统提供了实时的水分含量和生长周期专家数据连续变化表来得到可视变化的田间土壤湿度。
根据数据连续变化表的曲线图，用户可以看到农作物的需水量来制定智能灌溉决策。
图 5 数据中心服务器的结构专家数据库是用来存储农作物生长周期期间水分需求量的专家数据的。
我们根据土壤类型建立水分需求模型、作物生长周期期间不同时间内的天气和水分需求模型来作为灌溉控制系统的基础。
灌溉决策支持系统通过比较实时水分数据和专家数据决定灌溉的时间和水量，然后通过智能灌溉控制系统实施灌溉。
与数据中心服务器相连的数据备份服务器的功能是作为数据备份器和恢复服务器来提高水分数据的完整性和安全性。
这个服务器是一个电脑具有良好的性能、大容量存储器和不间断的电源供电。
2 智能灌溉控制系统智能灌溉控制系统的体系结构如图6所示。
无线湿度传感器系统是高级系统，它负责采集湿度数据和灌溉决策，智能灌溉控制系统是低级系统，它负责灌溉的实施。
智能灌溉控制系统采用中心控制模式进行工作，并通过CC1000与基站进行通信，如图7所示。
它们之间的连接需要相关的程序进行仿真通信。
图 6 智能灌溉控制系统的体系结构图 7 CC1000与单片机STC98C51的连接图智能灌溉控制过程描述如下：1）数据中心服务器分别校正来自传感器的湿度数据。
2）数据库应用系统通过比较实时的湿度数据来决定农作物是否需要灌溉及每亩的灌溉量。
3）决策支持系统发送灌溉指令到基站来制定灌溉的位置及总量。
4）基站发送灌溉指令到灌溉控制中心。
5）灌溉控制系统在制定的灌溉位置打开电子液压阀，再在达到灌溉阀值后关闭它。
6）当本地灌溉结束后，上述过程循环进行。
3 实验及结果在下面的内容中，我们主要描述传感器的校准以及实时湿度数据和农作物需水量之间的比较，即灌溉决策。
3.1 传感器校准土壤水分含量和水位高度是影响水稻生长的重要因素，所以有必要校准每个传感器。
在实验中，当土壤水分低于25%时则认为土壤干旱；当土壤水分高于55%时，则认为土壤湿度饱和。
所以，我们的目标是土壤水分含量在25%——55%之间，水位高度高于55%。
在土壤湿度的校准过程中，我们运用公示1线性拟合法和公示2三次曲线拟合法，相关的系数分别是0.8935和0.9901.因此，我们认为三次曲线拟合法比线性拟合法更加精确。
2857.6114286.66-+=f ω 3——15.6765.5825.12515.94923+-+-=f f f ω 3——2在水位高度的校准中，我们使用公示3所示的三次曲线拟合法回归方程，相关的系数是0.9942，如图8所示。
水位高度的单位是厘米（cm ）。
1415.5490585.366286.53204.023++-=f f f ω 3——3图 8 频率和水位高度曲线3.2 灌溉决策系统的灌溉对象是水稻，所以灌溉决策根据水稻的不同生长阶段而进行调整。
水稻的生长阶段包括：分蘖期、生长期、成熟期。
灌溉量根据单位亩的水容量进行测试。