ATmega8单片机温室环境多参数测控系统无线节点软硬件设计(4)
1.3.2 无线传感器网络技术的应用
无线传感器网络技术正逐步应用于温室环境监测。通过使用由大量互连的微型传感器节点组成的传感器网络，可以对温室环境参数进行不间断的高精度数据搜集。与传统的温室环境监控手段相比，使用无线传感器网络进行温室环境监控有三个显著的优势：一是传感器节点的体积很小且整个网络只需要部署一次，因此部署无线传感器网络对温室监控环境的人为影响很小。二是传感器网络节点数量大，分布密度高，每个节点可以检测到局部环境的详细信息并汇总到基站，因此无线传感器网络具有数据采集量大，精度高的特点。三是无线传感节点本身具有一定的计算能力和存储能力，可以根据物理环境的变化进行较为复杂的监控，无线传感节点具有无线通信能力，可以在节点间进行协同监控。通过增大电池容量和提高电池使用效率，以及采用低功耗的无线通信模块和无线通信协议可以使传感器网络的生命期延续很长时间，这保证了传感器网络的实用性。节点的计算能力和无线通信能力使得传感器网络能够重新编程和重新部署，对环境变化、传感器网络自身变化以及网络控制指令做出及时反应，因而传感器网络适用于温室多参数环境监控的应用中。[ ]
用于温室环境监控的传感器节点需要满足体积小、精度高、生命周期长的要求。由于监测环境的复杂性以及监测环境对于外来设备的敏感性，需要尽量减小传感器节点的体积，并采用异构的传感器节点；为了获得周围环境的确切参数，传感器节点需要装备多种高精度的传感器；为了延长传感器网络部署的有效时间，增强传感器网络的实用性，需要传感器节点具有尽可能长的生命周期。
目前应用中使用比较多的是加州大学伯克利分校研制的Mote节点。Mote节点通过扩展板的方式带有一个专用的传感器板，板上载有光照传感器、温湿度传感器以及大气压传感器等多种传感器。选择可替换、精度高的传感器对于环境监测来说至关重要。一般来说，同类的传感器测得数据之间误差应不超过3%，这样通过一定的补偿机制可以将误差控制在1%以内。传感器选择中另一个重要因素是传感器的启动时间。所谓启动时间是指传感器从加电到稳定读取数据的时间。在启动时间内传感器需要一个持续的电流作用，因此我们需要采用启动时间较短的传感器以节省能量。[ ]
1.4 本文主要研究内容和组织结构
1.4.1 本文主要研究内容
通过对国内外温室控制的调研及背景分析，本课题主要研究关于温室环境参数的智能监测与控制方法，但在本文中只针对系统的下位机的无线节点部分即数据采集发送模块进行阐述。
下位机系统无线节点设计（基于单片机的软硬件设计）
硬件设计：各个器件选型、电路设计，其中包括单片机最小系统，无线传输模块，传感器模块设计以及PCB绘制；
软件设计：主程序设计、无线通信协议的制定，串口子程序，SHT11子程序以及各个程序的流程图。
1.4.2 本文的组织结构
第1章主要介绍温室环境多参数智能监控系统研究的背景和意义，以及国内外的研究现状。
第2章主要介绍系统总体方案设计，包括系统概述和无线传感器节点的设计。
第3章主要介绍系统的具体的硬件电路设计，包括各个功能电路的器件选型及电路设计和电路板制作。
第4章主要介绍系统的节点软件设计。
第5章主要介绍系统试验研究，分别为系统试验环境、试验过程和试验结果分析。