尹小俊，顏建輝，吳允平（福建師范大學(xué)光電與信息工程學(xué)院，福建福州350007）

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基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的古樹名木環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

尹小俊，顏建輝，吳允平
（福建師范大學(xué)光電與信息工程學(xué)院，福建福州350007）

摘 要：針對(duì)園林試驗(yàn)區(qū)對(duì)古樹名木生長(zhǎng)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)的應(yīng)用需求，設(shè)計(jì)一套基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的植物生長(zhǎng)環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，主要由傳感終端節(jié)點(diǎn)、集中器、監(jiān)控中心組成。向微環(huán)境區(qū)內(nèi)不同位置布放多個(gè)傳感終端節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)域環(huán)境數(shù)據(jù)（空氣溫濕度、大氣壓強(qiáng)、海拔高度、光照度）實(shí)時(shí)采集，使用ZigBee組網(wǎng)無線傳輸至集中器，生成協(xié)議數(shù)據(jù)包，通過GPRS無線傳輸至監(jiān)控中心，進(jìn)行存儲(chǔ)、挖掘和可視化處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)古樹名木生長(zhǎng)環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，推進(jìn)了植被生長(zhǎng)特征的研究。系統(tǒng)克服原有人工測(cè)量多樣環(huán)境參數(shù)的局限性，將傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)方式由有線改變?yōu)闊o線，既節(jié)省經(jīng)濟(jì)成本，又提高工作效率，滿足植被環(huán)境監(jiān)測(cè)基本業(yè)務(wù)需求。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；古樹名木；生長(zhǎng)環(huán)境；監(jiān)測(cè)

0　引言

古樹名木是個(gè)基因庫(kù)，也是研究自然史的重要資料，更是一種吉祥的象征。它不可再生，也不可永生［1］。近年來，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，為滿足商業(yè)、醫(yī)藥等應(yīng)用需求，許多野外名貴植物急劇減少，有的甚至瀕臨滅絕。為此，各地根據(jù)地理氣候環(huán)境特征，興建許多林木覆蓋率較高的園林，引進(jìn)一定類別的名貴植被物種，精心栽植并人工構(gòu)建適合其生長(zhǎng)的生態(tài)環(huán)境，為培育這些植物做出大量研究，挽救了一些瀕臨滅絕的珍貴樹種。

眾所周知，生態(tài)環(huán)境對(duì)植物的存活、生長(zhǎng)發(fā)育有著極其重要的影響。為了解植被生長(zhǎng)過程中的環(huán)境信息，以往研究人員通常采用人工標(biāo)定測(cè)量、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定記錄等監(jiān)測(cè)手段，獲取信息還需經(jīng)過費(fèi)時(shí)費(fèi)力的手動(dòng)檔案管理工作，存在操作局限性。隨著科技水平的不斷提高，逐步開始采用多以RS485為主的有線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)。韓慧［2］使用總線式RS485通信網(wǎng)絡(luò)，搭建主從式分布結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了環(huán)境參數(shù)的實(shí)時(shí)采集與有線網(wǎng)絡(luò)傳輸。楊靖等人［3］針對(duì)溫室環(huán)境應(yīng)用需求，通過NRF無線射頻技術(shù)，設(shè)計(jì)出基于RS-485總線網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，完成了多點(diǎn)環(huán)境數(shù)據(jù)的測(cè)量與短距離無線傳輸。此類系統(tǒng)多為終端設(shè)備采集數(shù)據(jù)，經(jīng)RS485總線傳輸至上端監(jiān)控主機(jī)，但布線復(fù)雜、施工周期長(zhǎng)、線路易老化，進(jìn)而將導(dǎo)致成本高等一系列問題，存在應(yīng)用局限性。

近年來，以物聯(lián)網(wǎng)為理念的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)使得環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域快速發(fā)展。劉民靜［4］分析了植被生長(zhǎng)過程中關(guān)鍵環(huán)境因素，提出無線傳感網(wǎng)的應(yīng)用情景。韓英梅［5］根據(jù)無線傳感網(wǎng)技術(shù)開發(fā)出可改變蔬菜生長(zhǎng)環(huán)境因子、調(diào)節(jié)生長(zhǎng)周期的冬季蔬菜生產(chǎn)環(huán)境測(cè)控系統(tǒng)。孫玉文［6］則根據(jù)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的農(nóng)田環(huán)境特征，分析多個(gè)節(jié)點(diǎn)有效區(qū)域網(wǎng)絡(luò)性能情況，延長(zhǎng)節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)生命周期，提高傳感設(shè)備的實(shí)用性。薛衛(wèi)強(qiáng)［7］以物聯(lián)網(wǎng)三層架構(gòu)為基礎(chǔ)，利用ZigBee傳感設(shè)備設(shè)計(jì)了基于物聯(lián)網(wǎng)的無線環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了環(huán)境數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集與監(jiān)測(cè)。

通過比較可發(fā)現(xiàn)，各類逐漸普及應(yīng)用的物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)普遍具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

（1）監(jiān)測(cè)設(shè)備不會(huì)對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境造成破壞，外觀形狀具有體積小、易安裝的特點(diǎn)；

（2）傳感節(jié)點(diǎn)間互不干擾，各自獨(dú)立采集監(jiān)測(cè)區(qū)域環(huán)境參數(shù)，統(tǒng)一向網(wǎng)關(guān)傳輸數(shù)據(jù)；

（3）傳感節(jié)點(diǎn)對(duì)布放區(qū)域生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)實(shí)時(shí)準(zhǔn)確，以保證其有效性。

然而，為適應(yīng)不同環(huán)境的應(yīng)用場(chǎng)景，對(duì)現(xiàn)有監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制與監(jiān)測(cè)參數(shù)多樣化提出了更具體的應(yīng)用需求?，F(xiàn)階段無線傳感設(shè)備多采用節(jié)點(diǎn)區(qū)域組網(wǎng)及路由跳躍傳輸方式來實(shí)現(xiàn)終端與服務(wù)端的遠(yuǎn)程通信，需大量路由功能節(jié)點(diǎn)作為通信中轉(zhuǎn)站，提高了成本，降低了通信可靠性，給無人值守的遠(yuǎn)程監(jiān)控帶來不便。

針對(duì)上述系統(tǒng)基本特征，結(jié)合園林現(xiàn)有名貴植被生長(zhǎng)環(huán)境的綜合分析，本文根據(jù)環(huán)境參數(shù)特征，使用傳感器采集、無線傳輸?shù)汝P(guān)鍵技術(shù)，將ZigBee傳感網(wǎng)絡(luò)與GPRS技術(shù)相結(jié)合，設(shè)計(jì)一套實(shí)時(shí)性高、操作方便、成本較低的古樹名木環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)由終端節(jié)點(diǎn)采集環(huán)境數(shù)據(jù)，ZigBee自組網(wǎng)無線傳輸，集中器封裝處理，GSM網(wǎng)絡(luò)上傳，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)參數(shù)變化，供用戶掌握終端所處環(huán)境信息。ZigBee技術(shù)與GPRS技術(shù)的結(jié)合在遠(yuǎn)程監(jiān)控方面有巨大的應(yīng)用價(jià)值［8］，而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用使環(huán)境監(jiān)測(cè)與管理更加便利與準(zhǔn)確［9-10］。

1　系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

圖1　系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

圖1為系統(tǒng)的總設(shè)計(jì)圖，主要可分為傳感設(shè)備、傳輸網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控中心3部分，滿足物聯(lián)網(wǎng)經(jīng)典架構(gòu)。傳感設(shè)備為系統(tǒng)終端，是物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的感知層，包括支持太陽能供電的傳感節(jié)點(diǎn)與集中器兩部分，傳感節(jié)點(diǎn)主要任務(wù)是實(shí)時(shí)感知并傳輸環(huán)境信息，集中器則將傳感數(shù)據(jù)經(jīng)有效篩選和封裝打包，通過GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸至上端監(jiān)控中心，即物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)應(yīng)用層。監(jiān)控中心由服務(wù)器與移動(dòng)客戶端組成，實(shí)現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)存檔與管理、數(shù)據(jù)波動(dòng)可視化、下發(fā)指令控制設(shè)備工作狀態(tài)等基本功能；移動(dòng)客戶端則支持遠(yuǎn)程在線查詢環(huán)境數(shù)據(jù)信息、記錄數(shù)據(jù)走勢(shì)，讓用戶隨時(shí)隨地掌握終端設(shè)備所處的環(huán)境信息。

2　系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

2.1電源電路設(shè)計(jì)

電源是電路系統(tǒng)中必不可少的組成部分，是維持系統(tǒng)正常工作的能量來源?，F(xiàn)階段無線傳感節(jié)點(diǎn)通常采用2 節(jié)5號(hào)堿性電池進(jìn)行供電，一旦設(shè)備采集頻率增大，電量將提前耗盡，造成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)過早死亡［11］?？紤]到實(shí)際應(yīng)用環(huán)境，為延長(zhǎng)節(jié)點(diǎn)設(shè)備生命周期，將電源模塊改進(jìn)為太陽能供電，圖2為系統(tǒng)電源電路模塊設(shè)計(jì)圖。

圖2　系統(tǒng)電源模塊電路圖

由圖2可知，系統(tǒng)電源可根據(jù)應(yīng)用環(huán)境選擇太陽能或外部接口供電，均通過標(biāo)準(zhǔn)輸出電壓對(duì)鋰電池組進(jìn)行充電。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，設(shè)備主要使用太陽能供電，日照供電能量大于系統(tǒng)損耗能量，使鋰電池組可以保持充電狀態(tài)，當(dāng)蓄電達(dá)到上限容量時(shí)，保護(hù)電路將自動(dòng)截止外界對(duì)鋰電池組充電，使鋰電池組可較長(zhǎng)時(shí)間保持輸出4.2 V工作電壓，再使用不同性能的線性穩(wěn)壓電源芯片，延伸系統(tǒng)各模塊的電源輸入。當(dāng)環(huán)境氣候惡劣，日照能量供應(yīng)不足時(shí)，可考慮使用外部充電接口功能，連接移動(dòng)電源即可恢復(fù)供電狀態(tài)，維持系統(tǒng)的正常工作。

2.2傳感節(jié)點(diǎn)電路設(shè)計(jì)

由圖3可知，電路模塊主要由電源、PC測(cè)試接口、SMA天線接口電路、時(shí)鐘模塊及環(huán)境參數(shù)傳感器組成。在無線傳感網(wǎng)的功能上，類型配置為ZigBee的終端設(shè)備。當(dāng)節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)工作時(shí)，各傳感器自動(dòng)測(cè)量周邊環(huán)境參數(shù)，通過不同標(biāo)準(zhǔn)總線接口將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸至CC2530，主芯片將各類數(shù)據(jù)進(jìn)行有效篩選與組合處理，使用ZigBee標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議棧無線傳輸至集中器。同時(shí)電路還帶有運(yùn)行指示、復(fù)位電路、預(yù)留傳感器接口，滿足后續(xù)調(diào)試與擴(kuò)展。

圖3　傳感節(jié)點(diǎn)硬件框圖

2.3集中器電路設(shè)計(jì)

集中器是系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互通信的核心場(chǎng)所，而協(xié)調(diào)器作為目標(biāo)節(jié)點(diǎn)用于接收傳感節(jié)點(diǎn)的采集信息，在整個(gè)系統(tǒng)中只有一個(gè)，并且負(fù)責(zé)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的組建和運(yùn)營(yíng)［12］。

集中器的硬件結(jié)構(gòu)如圖4所示，主要完成兩個(gè)任務(wù)：一是通過串口0接收協(xié)調(diào)器ZigBee模塊傳輸?shù)膫鞲袛?shù)據(jù)，按照協(xié)議要求進(jìn)行有效打包處理，生成完整數(shù)據(jù)包；二是使用串口1驅(qū)動(dòng)無線GPRS模塊，將數(shù)據(jù)包通過GSM網(wǎng)絡(luò)傳輸至監(jiān)控中心。為節(jié)省串口資源，系統(tǒng)將串口0同時(shí)用于PC測(cè)試與ZigBee數(shù)據(jù)接收，中間通過跳線控制其使用功能。同時(shí)，系統(tǒng)還配置了運(yùn)行指示燈、復(fù)位電路及預(yù)留串口與IIC接口，方便后續(xù)的擴(kuò)展應(yīng)用。

圖4　集中器硬件框圖

3　系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

3.1傳感器數(shù)據(jù)采集模塊

傳感器數(shù)據(jù)采集是傳感節(jié)點(diǎn)的核心任務(wù)，是系統(tǒng)數(shù)據(jù)的源頭，其軟件部分基于TI公司發(fā)布的ZStack -CC2530 -2.4.0 -1.4.0版本協(xié)議棧進(jìn)行開發(fā)。開發(fā)環(huán)境為IAR Embedded Workbench，在該平臺(tái)下對(duì)終端傳感節(jié)點(diǎn)和協(xié)調(diào)器進(jìn)行程序編譯與調(diào)試，驅(qū)動(dòng)傳感設(shè)備與協(xié)調(diào)器工作［13］。

值得注意的是，傳感節(jié)點(diǎn)的采集狀態(tài)是根據(jù)集中器下發(fā)指令來切換實(shí)時(shí)或定時(shí)采集的，否則終端設(shè)備將處于休眠狀態(tài)，以節(jié)省能量，延長(zhǎng)生命周期。圖5為各傳感器軟件流程圖。

圖5　傳感器數(shù)據(jù)采集工作流程圖

傳感器DHT22采集環(huán)境溫濕度，內(nèi)部采用AM2302濕敏電容做感應(yīng)器件，具有較高測(cè)量精度，使用單總線通信機(jī)制。通過嚴(yán)格的時(shí)序控制可從數(shù)據(jù)口依次獲得濕溫度與校驗(yàn)碼。若計(jì)算產(chǎn)生的檢驗(yàn)碼與數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼匹配，則判定本次采集有效，否則丟棄，再次啟動(dòng)采集操作。

傳感器HP206C的任務(wù)是獲取環(huán)境氣壓與海拔高度，內(nèi)部自帶專利算法對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)償處理，供電正常時(shí)，完成器件初始化配置，合理地采集與讀取指令，將獲得MCU從IIC總線上讀取的9B校準(zhǔn)后的傳感數(shù)據(jù)。

傳感器TSL2561測(cè)量環(huán)境光照強(qiáng)度，支持標(biāo)準(zhǔn)IIC通信機(jī)制。內(nèi)部由一個(gè)對(duì)可見光、紅外線敏感的通道0和僅對(duì)紅外敏感的通道1組成。測(cè)量時(shí)，兩個(gè)通道都將產(chǎn)生感應(yīng)數(shù)據(jù)，憑借其計(jì)算出一對(duì)轉(zhuǎn)換系數(shù)，光照度獲取公式將使用此轉(zhuǎn)換系數(shù)得到最終光照度值。

3.2數(shù)據(jù)處理與封裝模塊

當(dāng)各傳感器采集數(shù)據(jù)成功時(shí)，需要將各感應(yīng)數(shù)據(jù)融合并封裝為原始數(shù)據(jù)包，傳感設(shè)備在TI公司發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議棧下可使用ZigBee模塊將原始數(shù)據(jù)包無線傳輸至協(xié)調(diào)器，集中器則根據(jù)自定義協(xié)議完成GPRS數(shù)據(jù)包封裝，等待上傳，圖6即為數(shù)據(jù)處理與封裝工作流程圖。

圖6　傳感器數(shù)據(jù)處理與封裝流程圖

數(shù)據(jù)采集完畢，系統(tǒng)進(jìn)入數(shù)據(jù)處理與封裝工作流程。由圖6知，流程啟動(dòng)后將自動(dòng)執(zhí)行存儲(chǔ)單元初始化，并使用對(duì)應(yīng)標(biāo)志位來標(biāo)識(shí)各傳感數(shù)據(jù)的有效性。若采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)有效，進(jìn)行協(xié)議數(shù)據(jù)包封裝，產(chǎn)生GPRS數(shù)據(jù)包；若無效，則默認(rèn)將本次數(shù)據(jù)丟棄，重新啟動(dòng)采集操作或使用前次數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝處理，以產(chǎn)生GPRS數(shù)據(jù)包。

3.3無線通信模塊

傳感設(shè)備采集的數(shù)據(jù)通過無線傳感網(wǎng)與GPRS方式進(jìn)行傳輸，處于物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的傳輸層，使用ZigBee、GSM模塊實(shí)現(xiàn)其功能，其中ZigBee無線模塊主芯片使用TI公司生產(chǎn)的CC2530，其任務(wù)是將原始數(shù)據(jù)包通過無線傳感網(wǎng)傳輸至集中器。開發(fā)時(shí)，需將底層驅(qū)動(dòng)移植至協(xié)議棧下應(yīng)用層，并使用協(xié)議棧內(nèi)庫(kù)函數(shù)實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)傳輸；GSM模塊則使用泰利特公司生產(chǎn)的GL868 -DUAL，具有極低的功耗和較寬的工作溫度范圍，可支持雙頻通信，滿足戶外復(fù)雜環(huán)境監(jiān)測(cè)的應(yīng)用需求。工作任務(wù)是將封裝完成的GPRS數(shù)據(jù)包無線傳輸至監(jiān)控中心，供后臺(tái)進(jìn)一步處理，圖7即為GPRS無線通信工作流程圖。

集中器上的協(xié)調(diào)器用于接收終端設(shè)備數(shù)據(jù)，MCU與GSM模塊使用串口通信。程序開始執(zhí)行時(shí)，MCU對(duì)串口依次完成初始化配置、啟動(dòng)工作，邏輯上實(shí)現(xiàn)模塊通信的第一步；然后，通過串口對(duì)GSM模塊發(fā)送AT指令進(jìn)行配置，保持連接狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)完全通信；最后，串口將數(shù)據(jù)包通過GSM模塊傳輸至監(jiān)控中心。圖7中設(shè)備與服務(wù)器首次握手是為確認(rèn)GSM模塊是否接收到配置指令，再次握手則是為確定GSM模塊接收到數(shù)據(jù)包。數(shù)據(jù)包上傳完畢時(shí)，集中器還將自查監(jiān)控中心是否下發(fā)控制指令，進(jìn)行相應(yīng)處理。

圖7　GPRS無線通信軟件設(shè)計(jì)流程圖

4　監(jiān)控中心及移動(dòng)端功能分析

監(jiān)控中心主要任務(wù)是接收來自GSM網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膫鞲袛?shù)據(jù)，并進(jìn)行分類存檔及后續(xù)處理。在與用戶進(jìn)行人機(jī)交互時(shí)，監(jiān)控中心具有圖形界面可視化、數(shù)據(jù)表格導(dǎo)出等基本功能，同時(shí)還可支持向指定設(shè)備下發(fā)指令，控制設(shè)備工作狀態(tài)，其業(yè)務(wù)功能如圖8所示。

移動(dòng)端即為手持終端，方便用戶遠(yuǎn)程查詢傳感設(shè)備采集的數(shù)據(jù)，通過圖表形式反饋植被生長(zhǎng)的實(shí)時(shí)環(huán)境信息。實(shí)際操作中，移動(dòng)端可連接至監(jiān)控中心，查看設(shè)備在線狀態(tài)，選擇跟蹤設(shè)備數(shù)據(jù)采集信息，設(shè)置上下報(bào)警閾值，使用折線圖記錄數(shù)據(jù)走勢(shì)，直觀顯示出數(shù)據(jù)波動(dòng)情況，隨時(shí)隨地掌握實(shí)地環(huán)境信息，其業(yè)務(wù)功能如圖9所示。

圖8　監(jiān)控中心業(yè)務(wù)功能框圖

圖9　移動(dòng)端業(yè)務(wù)功能框圖

5　結(jié)論

圖10　系統(tǒng)終端與實(shí)地測(cè)試圖

本文根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)基本架構(gòu)，設(shè)計(jì)一種基于ZigBee和GPRS無線傳輸技術(shù)的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，旨在解決試驗(yàn)園區(qū)內(nèi)古樹名木生長(zhǎng)研究所帶來的不便。所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的硬件部分包括電源模塊、終端節(jié)點(diǎn)與集中器，并給出了各模塊的硬件設(shè)計(jì)框圖。終端與實(shí)地測(cè)試如圖10所示。針對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用及各硬件模塊的實(shí)現(xiàn)功能，分析相關(guān)器件的工作特征，提出傳感數(shù)據(jù)時(shí)不間斷傳輸測(cè)試收包情況，如圖11所示。從圖中看出，因溫濕度影響器件特性，因而出現(xiàn)小幅度時(shí)延的丟包現(xiàn)象，總體接收穩(wěn)定，全日收包率達(dá)95.79%，保持較小丟包率。實(shí)驗(yàn)表明，該系統(tǒng)在實(shí)地測(cè)試環(huán)境下全天候運(yùn)行穩(wěn)定可靠，可以較好地完成采集與傳輸任務(wù)，滿足了實(shí)際環(huán)境監(jiān)測(cè)的應(yīng)用需求。采集、封裝處理、無線通信等軟件設(shè)計(jì)方案，并給出部分流程框圖，同時(shí)根據(jù)監(jiān)控中心及移動(dòng)客戶端使用需求，給出了具體功能框圖。系統(tǒng)24小

圖11　系統(tǒng)穩(wěn)定性測(cè)試

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尹小?。?990 -），通信作者，男，碩士研究生，主要研究方向：嵌入式技術(shù)。E-mail：15059457043@163.com。

顏建輝（1992 -），男，碩士研究生，主要研究方向：地理信息系統(tǒng)。

吳允平（1971 -），男，工學(xué)博士，碩士生導(dǎo)師，主要研究方向：檢測(cè)技術(shù)與自動(dòng)化裝置。

引用格式：尹小俊，顏建輝，吳允平.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的古樹名木環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)［J］.微型機(jī)與應(yīng)用，2016，35（10）：63-66，69.

Fomous trees environmentmonitoring system based on Internet of Things technology

Yin Xiaojun，Yan Jianhui，Wu Yunping
（College of Photonic and Electronic Engineering，F(xiàn)ujian Normal University，F(xiàn)uzhou 350007，China）

Abstrac t：According to the app lication requirements of the growth environment of ancient and famous trees garden in the experiment area，this paper designs a set of plants growth environment real-timemonitoring system based on Internet of Things technology，which ismainly composed of sensor terminal nodes，concentrator and themonitoring center.Placing some sensor terminal nodes in different regions of themicro environment to realize real-time acquisition of regional environment data including air temperature，humidity，air pressure，altitude and light intensity.Using ZigBee wireless network to transm it the data to the concentrator，generating a protocol data packet，which is transmitted through the GPRS wireless to the monitoring center for data storage，data mining and visualization.It achieves real-timemonitoring of the environment about the growth of ancient and famous trees，and promotes the research of vegetation growth characteristics.The system overcomes the limitations of the originalmanualmeasurement for various environment parameters，and the traditionalmonitoring method is changed from wired to wireless.It can save costs and improve work efficiency，meeting the basic needs of environmentmonitoring of vegetation.

Key w ords：Internet of Things；ancient trees；growth environment；monitoring

作者簡(jiǎn)介：

收稿日期：（2015-12-30）

中圖分類號(hào)：TP368.1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI：10.19358 /j.issn.1674-7720.2016.09.022