２０１１年第３Ｏ卷第３期 传感器与微系统（Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ ａｎｄ Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ） １０５ 基于ＷＳＮｓ的大型楼宇空气质量监测系统设计 常 波 ，张新荣 ，胡荣林 （１．淮阴工学院计算机工程学院，江苏淮安２２３００３； ２．淮阴工学院电气工程学院，江苏淮安２２３００３） 摘 要：针对大型楼宇环境信息监控特点，基于低功耗Ｚｉｇ Ｂｅｅ无线通信技术设计一种空气质量监控系 统。运用无线传感器智能信息处理技术，全面提升系统的自动化与监测水平。采用星型拓扑结构组网，通 过在监测区域部署网络节点，将监测数据汇集到嵌入式监测系统，实现统一的数据管理和Ｚｉｇ Ｂｅｅ网络的 路由监测功能。由无线传感器网络实时采集ＣＯ，甲醛，ｓ０ 和苯等环境数据，并进行处理，将其发送到接 收端，在接收端对数据进行存储和显示，实时监测楼宇环境空气质量。实验证明：该系统性能稳定，数据传 输可靠性高，使用灵活，可广泛应用于各领域的环境参数自动监测。 关键词：空气质量；无线传感器网络；嵌入式系统；监测 中图分类号：ＴＰ ２０２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００－９７８７（２０１１）０３－０１０５－－０３ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｎ ｔｈｅ ａｉｒ ｑｕａｌｉｔｙ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｌａｒｇｅ ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｓｅｎｓｏｒ ｎｅｔｗｏｒｋｓ ＣＨＡＮＧ Ｂｏ ，ＺＨＡＮＧ Ｘｉｎ．ｒｏｎｇ。，ＨＵ Ｒｏｎｇ—ｌｉｎ （１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈｕａｉｙｉｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈｕａｉ’ａｎ ２２３００３，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｉｒｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈｕａｉｙｉｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈｕａｉ’ａｎ ２２３００３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｃｕｓｉｎｇ ｏｎ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｏｆ ｌａｒｇｅ ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ａｎ ａｉｒ ｑｕａｌｉｔｙ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｌｏｗ—ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｚｉｇ Ｂｅｅ ｉｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｉｔ ｃａｎ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ａｎｄ ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ ｕｓｉｎｇ ＷＳＮｓ．Ｂｙ ｓｅｔｔｉｎｇ ｎｅｔｗｏｒｋ ｎｏｄｅｓ ｉｎ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ａｒｅａ，ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｃｏｌｌｅｃｔｓ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｉｎｔｏ ｅｍｂｅｄｄｅｄ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｔｏ ｒｅａｌｉｚｅ ｕｎｉｉｆｅｄ ｄａｔａ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｒｏｕｔｉｎｇ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｚｉｇ Ｂｅｅ ｎｅｔｗｏｒｋ．Ｔｈｅ ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ ｐａｒｔ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｓｉｎｇｌｅ ｃｈｉｐ ｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒ ｄｉｇｉｔａｌｉｚｅｓ ｔｈｅ ｓｉｇｎａｌ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｓｅｎｓｏｒ ｏｆ ＣＯ，ｆｏｒｍａｌｉｎ，ＳＯ２ ａｎｄ ｂｅｎｚｅｎｅ，ａｎｄ ｓｅｎｄｓ ｉｔ ｏｕｔ ｕｓｉｎｇ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｄｉｇｉｔａｌ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ａｔ ｔｈｅ ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ ｐａｒｔ，ｔｈｅ ｄａｔａ ｉｓ ｒｅｃｅｉｖｅｄ，ｓａｖｅｄ ａｎｄ ｄｉｓｐｌａｙｅｄ．Ａｉｒ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｌａｒｇｅ ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｉｓ ｍｏｎｉｔｏｒｅｄ ｒｅａｌ ｔｉｍｅ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔ ｉｎｄｉｃａｔｅｓ ｔｈａ｝ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｑｕｉｔｅ ｒｅｌｉａｂｌｅ ａｎｄ ｓｔａｂｌｅ，ａｎｄ ｃａｎ ｂｅ ｗｉｄｅｌｙ ａｐｐｌｉｅｄ ｉｎ ｖａｒｉｏｕｓ ｆｉｅｌｄ ｉｎ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｏｎ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ａｉｒ ｑｕａｌｉｔｙ；ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｓｅｎｓｏｒ ｎｅｔｗｏｒｋｓ（ＷＳＮｓ）；ｅｍｂｅｄｄｅｄ ｓｙｓｔｅｍ；ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ０引 言 已经得到了一定的应用。鉴于大型楼宇内环境具体特点， 大型楼字是人员流动较多的公共场所，尤其是共中的 本文应用无线传感器网络技术，基于单片机快速、灵活控制 工作人员长期工作于此，楼宇内的空气流动性较差，直接危 的特点以及Ｐｃ机强大的监控和管理功能，设计一种空气 害人们的健康。由于生活水平和全社会环保意识的提高， 质量监控系统，实现对数据的采集、传输及监控和管理，通 对生活、工作环境空气质量的要求也越来越高。因此，在大 过Ｚｉｇ Ｂｅｅ自组网方式 。 实现传感器节点与中心节点的 型楼宇内安装空气质量监测系统非常必要，通过办公环境 无线通信，达到ＣＯ，甲醛，ＳＯ 和苯等的监测。 空气质量监测，采取适当措施，可以减少对人员健康的威 １ 空气质量监测系统总体结构设计 胁，对于提高办公效率也会起到十分重要的作用。 该系统主要包括３个部分：监测中心计算机（主站）、 目前，无线传感器网络在国防军事、环境监测、工程安 网关节点（从站）和传感器节点。系统总体采用上下位机 全 以及农业温室 、畜禽养殖场和食品加工等 领域， 即一对多的监测结构，即主站监测系统（一个主站）和 收稿日期：２０１０－０８—１２ 基金项目：江苏省自然科学基金基础研究计划资助项目（ＢＫ２００９６６７） １Ｏ６ 传感器与微系统 第３Ｏ卷 嵌入式从站测控系统（可以有多个从站），系统结构框图如 图１所示。 监控计算机ｒ＿１嵌入式系统ｒ１发送与接收模块 主站Ｌ一 主站ｋ一主站无线数据 气体传感器 Ｉ 穹 图１系统结构框图 Ｆｉｇ １ Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｂｌｏｃｋ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｓｙｓｔｅｍ 本系统采用无线传感器节点实现对大型楼宇环境信息 如ＣＯ，甲醛，ＳＯ 和苯等进行精确采集，并将其进行处理， 系统工作模式采用命令应答方式，由主站下达数据采集命 令，从站对主站发出的地址信息进行接收和处理，若与本机 地址相符，则执行命令。 ２监测系统硬件平台选择与设计 ２．１ 无线传感器节点设计方案 １）无线数据发送与接收模块设计 ｎＲＦｇ０５无线收发芯片 是由挪威Ｎｏｒｄｉｃ公司推出的 一种无线数据发送与接收模块。其工作电压为１．９－３．６Ｖ， 特点是功耗低、开发简单、抗干扰能力强，通过编程工作于 ４３３／８６８／９１５ ＭＨｚ等３个ＩＳＭ频段 ，使用ＳＰＩ接口与微处 理器进行通信配置。ｎＲＦｇ０５由频率合成器、接收解调器、 功率放大器、晶体振荡器和调制器组成，不需外加声表面滤 波器，ｎＲＦｇ０５采用的高斯频移键控（ＧＦＳＫ）调制方式 通 信范围广，尤其适合工业现场。 ２）ｎＲＦ９０５与ＡＴ８９Ｃ５１接口设计 ｎＲＦｇ０５采用串行外围设备接口ＳＰＩ（ｓｅｒｉａｌ ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）与单片机连接，ＡＴ８９ＣＡ１单片机工作在ＳＰＩ的主 机模式，ｎＲＦｇ０５工作在从机模式，接口连接如图２所示。 盯８９Ｃ５ｌ ｎＲＦ９０５ Ｐ１．０ Ｔｘ呻 ｐｌ １ ＷＲ ＵＰ Ｐ３４ ｎⅨＣＥ Ｐ１．３ Ｃ￣ｌ－Ｉ Ｐｌ ７ ￥ＣＫ Ｐｌ Ｓ ｈ ０ＳＩ Ｐｔ ６ ＭｌＳＯ ｐｌ ２ ∞ Ｐｌ ４ ＡＭ ｐ３ ２ ＤＲ 图２ ｎＲＦｇ０５与ＡＴ８９Ｃ５１接口 Ｆｉｇ ２ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｎＲＦ９０５ ａｎｄ ＡＴ８９Ｃ５１ ２．２网关节点设计 网关节点主要由无线６／发模块、嵌入式处理器、存储 器等部分组成，主要功能是处理并发送采集的数据。网关 节点分别与传感器网络和中心监测计算机连接，仍采用芯 片ｎＲＦ９０５，可以统一传输协议，保证传输的可靠性，由于还 要进行数据处理，网关节点就不附加传感器，以提高处理器 对数据的处理能力。网关节点一方面实现接收传感器网络 传来的数据并进行校正、融合等处理，并向中心监测计算机 发送，另一方面实现接收中心监测计算机发送的命令，对于 监控中心所发的指令进行相应处理，发布监测任务。 ３监测系统软件平台设计 ３．１传感器节点软件流程设计 传感器节点工作流程主要包括系统上电自检、数据采 集模块、数据接收与发送、电源管理等部分。系统上电后启 动程序，对各端口进行配置，利用中断的方式执行相应的模 块。节点软件流程如图３所示。 图３节点软件流程图 Ｆｉｇ ３ Ｆｌｏｗ ｃｈａｒｔ ｏｆｎｏｄｅ ｓｏｔｌｗａｒｅ ３．２网关节点软件流程设计 网关节点的主要作用是接收来自各空气传感器节点的 数据，进行相应处理和融合，发送到监控中心计算机；接收 监控中心指令，确定节点的工作状态，其基本工作流程如图 ４所示。 图４网关节点工作流程图 Ｆｉｇ ４ Ｆｌｏｗ ｃｈａｒｔ ｏｆ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｇａｔｅｗａｙ ｎｏｄｅ ３．３数据传输模块设计 ｎＲＦｇ０５利用ＳＰＩ口实现与ＡＴ８９Ｃ５１单片机进行双向 通信，单片机使用ＧＰＩＯ端口控制ｎＲＦ９０５的３根控制线，即 控制低功耗的ＰＷＲ—ＵＰ、正常工作的ＴＸ—ＥＮ以及选择发送 还是接收方式的ＴＲＸ—ＣＥ。ｎＲＦ９０５处于接收模式时，若检 第３期 常波，等：基于ＷＳＮｓ的大型楼宇空气质量监测系统设计 １０７ 测到接收频率段的载波，置ＣＤ为高，检测载波数据中的地 址字节，若与已配置的接收地址相同，则置ＡＭ为高；若检 测到接收数据中的ＣＲＣ校验正确，则存储有效数据字节， 置ＤＲ为高。ｎＲＦ９０５工作模式如表１所示。 表１ ｎＲＦ９０５ Ｔ作模式 Ｔａｂ １ Ｗｏｒｋｉｎｇ ｍｏｄｅ ｏｆ ｎＲｌ￣０５ ｎＲＦ９０５的状态输出管脚有ＣＤ（载波检测）、ＡＭ（地址 匹配）与ＤＲ（数据就绪），高电平有效。ｎＲＦ９０５处于发射模 式时，ｎＲＦ９０５初始为待机状态，ＴＸ—ＥＮ和ＰＷＲ—ＵＰ置高电 平，ＴＲＸ—ＣＥ置低电平，单片机设置ＴＲＸ—ＣＥ为高电平来启 动传输，若ＡＵＴＯ—ＲＥＴＵＲＮ置高电平，则产生前导码且置 ＤＲ为低电平，ｎＲＦ９０５连续发送数据，直到ＴＲＸ—ＣＥ置低电 平，ＴＲＸ—ＣＥ置低电平，则ｎＲＦ９０５完成数据传输后置为待 机模式。 ３．４软件主操作界面设计 监测人员通过监控软件，可以实时观察到空气质量数 据，利用监控软件还可以形成数据库、报表，依据监测数据， 用图表、曲线显示或打印输出。从简单实用和友好的角度 出发，设计本系统主要操作界面如图５所示。 图５主操作界面框图 Ｆｉｇ ５ Ｂｌｏｃｋ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｍａｉｎ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ 软件主要由菜单操作界面、数据库操作界面、通信操 作界面等３个模块构成。具体设计是在ｃ＋＋Ｂｕｉｌｄｅｒ集成 开发环境中，新建基于可视化元件（ＶＣＬ）的窗口应用程序， 工程名为ＳＣＯＭＭＮ，所有步骤保持默认状态，并在主窗体中 添加控件。 ４监测系统测试分析 ４．１系统试验环境与传感器选择 系统设计初步完成后，在开发区某大型办公楼进行测 试运行。该办公楼有５层，分别在每一层选取室外东、中、 西３个点进行传感器节点布置，共布置１５个节点，对环境 空气参数进行监测。ＣＯ传感器选用ＮＡＰＳ０５电化学式ＣＯ 传感器，输出信号直线性、重复再现性优越、不受湿度影响、 电池可驱动，检测体积分数为（０—１ ０００）×１０一，精度优于 ±５×１０～，应答时间小于３０ ｓ；游离甲醛和苯传感器选用 ＭＱ１３８型半导体式传感器，检测体积分数为（５—５ ０００）× １０～；ＳＯ２传感器选用ＳＯ２／ＣＦ一１００电化学式ｓ０ 传感器， 检测体积分数为（０－２０）ｘｌＯ一。 ４．２ 系统测试结果分析 将ＣＯ，甲醛，ＳＯ 以及苯等传感器节点放置在办公楼 中空气流通较好的室外，对空气质量进行全天监测，三楼东 侧气体传感器节点在不同监测时间点上的监测数据统计如 表２所示。 表２办公楼空气质量监测数据统计表 Ｔａｂ ２ Ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ ｔａｂｌｅ ｏｆ ａｉｒ ｑｕａｌｉｔｙ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｄａｔａ ｉｎ ｏｆｉｆｃｅ ｂｕｉｌｄｉｎｇ 由于上下班人流比较多，室内外空调、电脑等电器排放 物多，空气污染增多，ＣＯ，甲醛，ｓ０ 和苯的体积分数会呈现 上升的趋势，到了夜间，随着污染气体排放量的减少，体积 分数呈现下降趋势。 ５结论 基于Ｚｉｇ Ｂｅｅ网络实现大型楼宇空气质量监控，设计了 系统硬件与软件，可以实时显示监测点数据，能够定时刷 新，历史数据以列表形式显示。鉴于无线低功耗设计，数据 传输信号相对较弱，抗干扰能力较差，容易出现数据丢失的 现象，采用软件方法改进，增加数据采集频率，延长数据传 输周期，减少了数据丢包率。通过实验操作运行和监控参 数测试，该系统对ＣＯ，甲醛，ＳＯ 以及苯等楼字环境空气质 量参数的实时监测功能均能可靠实现，系统扩展简便，通过 外接不同的传感器，系统可监测多种环境参数。对办公大 楼的试验结果表明：该系统适用性好，尤其适用于环境参数 的数据采集、传输与监测。 参考文献： ［１ ｊ ＳＭｋｉｎｔｚｉｓＡ Ｋ，Ｐｌｅｖｒｉｄｉｓ Ｊ Ｅ，ＫｏｕｋｏｕｒｌｉｓＣ Ｓ，ｅｔ ａ１．Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｉｍ— ｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ ａ ｌｏｗ—ｃｏｓｔ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｎｅｔｗｏｒｋ ｆｏｒ ｒｅｍｏｔｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ［Ｊ］．Ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒｓ ａｎｄ Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ， １９９７，２１（２）：７９－－８８． ［２］ Ｚｈａｉ Ｙｕｗｅｎ．Ｔｈｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｄａｔａ—ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｆｏｒ ｗａｔｅｒ ｓｕｐｐｌｙ ｓｔａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｊｉｌｉｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｓｔｉｔｕ— ｔｅ，２０００，１１（２）：３９－－４２． ［３］Ｚｅｎｇ Ｘ Ｚ，Ｌｉｕ Ｇ，Ｚｈｅｎｇ Ｄ Ｐ，ｅｔ ａ１．Ｓｔｕｄｙ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ａ ｉｆｅｌｄ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｔｅｃｈｎｉｑｕ— ｅ［Ｃ］∥Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ａｃｔｕａｌ Ｔａｓｋｓ ｏｎ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｏｐａｔｉｊａ，Ｃｒｏａｔｉａ，２００６：３７１－３７７． （下转第１１０页） ｌ１０ 传感器与微系统 第３０卷 区分成若干个垂直簇构建Ｚｉｇ Ｂｅｅ网络。一个簇包含一个 池比较密集的养殖区。 簇头（单养殖池控制器）和数个簇内成员（基站）。垂直建 ４．２ 系统测试 立各簇时遵守下列规则： 将上述方案设计的监控系统与标准的溶解氧传感器数 １）只有汇聚节点和单养殖池控制器才有资格建立一个 据进行对比实验。每个养殖池选取一个测试点监测溶解氧 簇，基站则不能； 含量，同时读取传感器数据、汇聚节点显示数据和手机收到 ２）汇聚节点建立第１个簇并充当簇头； 的现场数据。实验结果如表２所示。 ３）各养殖池控制器分别建立各自养殖池的簇并充当簇 表２系统测试结果 Ｔａｂ １ Ｔｅｓｔｉｎｇ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｓｙｓｔｅｍ 头，养殖池内所有其他节点只能加入其所在的养殖池簇； ４）每个养殖池分配一个池号。 标准值（ｍｇ／Ｌ） ６．１０ ６ ３０ ７．６Ｏ ７．４Ｏ 汇聚节点显示（ｍ Ｌ）６ ４ｏ ６．５０ ７ ８０ ７ ６０ 池号用于分辨各个养殖池的簇，由簇头负责管理池号， 手机收到（ｍｇ／Ｌ） ６ ４０ ６ ５０ ７．８０ ７．６０ 绑定其网络地址和池号，节点在入网前先设置池号，按池号 从表２可以看出：系统测量误差较小，可满足使用要 加人养殖池的簇。 求，而且系统运行稳定。 单个养殖池作为网络中的一个测量区域，实际上就构 ５结束语 成了一个簇。由于养殖场是按照地域事先建造好的，一个 在国内外相关研究的基础上，本文将低功耗、低成本的 养殖池就形成了固定的区域，单养殖池控制器就是该簇的 Ｚｉｇ Ｂｅｅ技术与可靠、稳定的ＧＰＲＳ技术相结合，解决了现有 簇头，而养殖池中的数据采集器和无线执行器就是簇内成 无线监控系统可靠性、经济性不足的问题；实现对养殖环境 员。养殖池中的数据采集器只将传感器数据发送给本养殖 的实时监测和自动控制，减少不必要的经济损失，降低能源 池控制器，无线执行器也只接收本养殖池控制器的命令。 消耗，提高经济效益。实验结果显示，此系统性能可靠稳 ４实验 定，改进的路由方式使其更适用于养殖池密集的水产养殖 ４．１ 路由方式对错发率的影响测试实验 区。 在浙江省湖州市中华鳖养殖场中按照养殖池的实际情 参考文献： 况来布置节点，整个养殖区放置１个汇聚节点，每个养殖池 ［１］ 马从国，赵德安，秦云，等．基于现场总线技术的水产养殖 过程智能监控系统［Ｊ］．农业机械学报，２００７，３８（８）：１１３— 放置１个单养殖池控制器，３个数据采集器，１个执行器。 １１５，１１９． 在理想状态下，每个养殖池的基站应当将数据只发送给本 ［２］ 可敬，杨世凤，侯海岭．水产养殖环境的无线监控系统［Ｊ］． 养殖池的控制器，从而方便管理。由于单养殖池控制器采 天津科技大学学报，２００７（４）：５６－－６０． 用的是具有路由功能的节点，因此，在无线传感器网络原有 ［３］ Ｓｈｅｎ Ｌｉｎ，Ｓｈｉ ｘｉａｎｇｑｕａｎ．Ａ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｎｅｔｗｏｒｋ ｂａｓ＆ｔ ｏｎ ｔｈｅ ｅｏｍｂｉ－ 的路由方式下，就可能出现某养殖池的基站将数据错发给 ｎａｔｉｏｎ ｏｆ Ｚｉｇ Ｂｅｅ ａｎｄ ＧＰＲＳ［Ｃ］∥ＩＥＥＥ Ｉｎｔ’１ Ｃｏｎｆ ｏｎ Ｎｅｔｗｏｒ－ 其他养殖池控制器的情况。实验记录各个时间段内２种路 ｋｉｎｇ，Ｓｅｎｓｉｎｇ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ（ＩＣＮＳＣ），Ｎａｎｊｉｎｇ，２００８：２６７－－２７０． 由方式的错发次数，实验结果如表１所示。 ［４］ 张潜，杨祥龙，郭希山，等．低成本适用型温室环境测控系 表１ 不同路由方式下错发次数的实验结果 统［Ｊ］．农业机械学报，２００８，３９（２）：１９５－１９７． ［５］ 王 殊，阎毓杰，胡富平，等．无线传感器网络的理论及应 Ｔａｂ １ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｓｅｎｄｉｎｇ ｅｒｒｏｒ ｗｉｔｈ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｒｏｕｔｉｎｇ 用［Ｍ］．北京：ｊＥ京航空航天大学出版社，２００７：７５－－８８． ［６］ 王健伟，宋执环．基于传感器网络的智能环境监控系统的实 现［Ｊ］．传感器与微系统，２００９，２８（８）：６３－６６． 作者简介： 从表１可以看出：在养殖池布点不变的情况下，改进的 陈娜娜（１９８６一），女，山东潍坊人，硕士研究生，主要研究方向 路由方式错发率明显低于原有的路由方式，更适用于养殖 为无线传感器网络在环境测控中的应用。 ｔ ≯ ≯ ‘、 ≯、 、 、二） 。； ｔ ； ｔ ｊ ｔ ｊ ｔ ｔ ） ｊ ０≯ｔ ｔ； ‘ ‘ ‘ ≯ （上接第１０７页） ０６－－２７］．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．Ｚｉｇ Ｂｅｅ．ｏｒｇ． ［４］Ｓｕｎ Ｚｈｏｎｇｆｕ，Ｄｕ Ｋ Ｍ，Ｈａｎ Ｈ Ｆ，ｅｔ ａ１．Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ａ ｔｅｌｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ［７］ Ｐｒｏａｋｉｓ Ｊ Ｇ，Ｓａｌｅｈｉ Ｍ．Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ［Ｍ］． ＵｐｐｅｒＳａｄｄｌｅ Ｒｉｖｅｒ：ＰｒｅｎｔｉｅｅＨａｌｌ，２００１． ［８］ Ｓｔａｌｌｉｎｇｓ Ｗ．无线通信与网络［Ｍ］．何军，译．北京：清华大 学出版社，２００４． 作者简介： 常波（１９７０一），女，陕西西安人，硕士，讲师，研究方向为计 算机自动检测及无线通信技术。
