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能量自给的果园信息采集无线传感器网络节点设计
被引:38
作者:

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王卫星
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机构: 华南农业大学工程学院

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[1] 华南农业大学工程学院
来源:
基金:
广东省自然科学基金;
广东省科技计划;
关键词:
无线传感器网络;
太阳能;
信息采集;
能量自给;
低功耗;
果园;
D O I:
暂无
中图分类号:
TP212.9 [传感器的应用];
TN929.5 [移动通信];
学科分类号:
摘要:
针对果园中所存在的无线通信障碍与电池更换困难问题,该文设计了一款适合果园信息采集的无线传感器网络(wirelesssensor network,WSN)节点。节点以MSP430F149为核心,nRF905射频芯片及其外围电路作为无线通信模块,CN3058和HT6292智能充电芯片及其外围电路作为太阳能充电模块,电机驱动芯片ULN2003及水平、垂直电机作为太阳追踪模块,DHT22空气温湿度传感器和TDR-3土壤含水量传感器及其外围电路作为传感器模块,并以该硬件平台编写了通信协议、应用程序和时间同步算法。分析、测试了节点的功耗、通信距离以及太阳能充电时间,在空旷地带有效通信距离达到202m;主电路电池由3V充电至3.6V所需时间为580min,传感器电路电池由5.6V充电至7.2V所需时间为283min;在无太阳能充电且节点系统工作周期为30min情况下,主电路生命周期理论值为497d,传感器电路生命周期理论值为147d。组网试验结果表明:网络丢包率小于1.5%,能够满足果园信息采集以及能量自给的应用要求。
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