基于無線傳感器網絡的土壤水分監測系統設計

摘要：鑒于農田土壤含水率以及水分信息獲取的重要性，基于無線傳感器網絡技術（ＷＳＮ）設計一個農田土壤水分自動監測系統。通過在監測區域部署傳感器網絡，將監測數據匯集到嵌入式測控系統，實現統一的數據管理和網絡路由監測功能。該系統實現了信息采集節點的自動部署、數據自組織傳輸，可以使人們隨時隨地精確獲取作物需水信息。遵循模塊化設計思想，傳感器和功能模塊可組合配置，通用性強，使用靈活。給出了系統硬件和軟件實現方法，包括無線節點設計、數據傳輸及通信等模塊的實現原理。對于土壤水分的監測試驗結果表明，該系統性能穩定，工作可靠，可廣泛應用于其他農業環境監測領域。

關鍵詞：土壤含水率；無線傳感器網絡；監測；設計

中圖分類號：ＴＰ２０２ 文獻標識碼：Ａ 文章編號：0439－８114（２０11）20－4285-05

Design of Water Content Monitoring System Based on Wireless Sensor Network

ＣＨＡＮＧ Ｂｏ１，ＮＩ Ｓａｎｇ－ｃｈｅｎ２

（１． Ｆａｃｕｌｔｙ ｏｆ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈｕａｉｙｉｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｏｎｏｌｏｇｙ，Ｈｕａｉａｎ ２２３００３，Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｃｈｉｎａ；

２． Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｏｕｔｈｅａｓｔ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１１１８９，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ａｎ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｃｒｏｐｌａｎｄ ｓｏｉｌ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｗａｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｓｅｎｓｏｒ ｎｅｔｗｏｒｋ ｉｎ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｔｏ ｔｈｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｃｅ ｏｆ ｃｒｏｐｌａｎｄ ｓｏｉｌ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ ａｎｄ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ． Ｓｅｎｓｏｒ ｎｅｔｗｏｒｋ ｗａｓ ｐｌａｃｅｄ ｉｎ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ａｒｅａ； ａｎｄ ｔｈｅ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｃｏｌｌｅｃｔｅｄ ｗａｓ ａｓｓｅｍｂｌｅｄ ｉｎ ｔｏ ｔｈｅ ｅｍｂｅｄｄｅｄ ｍｅａｓｕｒｅ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｔｏ ｒｅａｌｉｚｅ ｕｎｉｆｉｅｄ ｄａｔａ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｎｅｔｗｏｒｋ ｒｏｕｔｉｎｇ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｆｕｎｃｔｉｏｎ． Ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ＷＳＮ ｓｙｓｔｅｍ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｓ ｔｈｅ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｄｅｐｌｏｙｍｅｎｔ ｏｆ ｄａｔａ ｇａｔｈｅｒｉｎｇ ｎｏｄｅｓ ａｎｄ ｓｅｌｆ－ｏｒｇａｎｉｚｅｄ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ， ｗｈｉｃｈ ｅｎａｂｌｅｄ ｔｈｅ ｃｒｏｐ ｇｒｏｗｅｒｓ ｔｏ ａｃｑｕｉｒｅ ｐｒｅｃｉｓｅ ｃｒｏｐ ｗａｔｅｒ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｔ ａｎｙ ｔｉｍｅ ａｎｄ ａｎｙ ｐｌａｃｅ． Ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｗａｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｐｔｓ ｏｆ ｍｏｄｕｌａｒｉｚａｔｉｏｎ； ａｎｄ ｔｈｅ ｓｅｎｓｏｒｓ ａｎｄ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｍｏｄｕｌｅｓ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ， ｔｈｕｓ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｗａｓ ｖｅｒｓａｔｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｆｌｅｘｉｂｌｅ． Ｔｈｅ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｓｙｓｔｅｍ ｈａｒｄｗａｒｅ ａｎｄ ｓｏｆｔｗａｒｅ， ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｔｈｅ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｎｏｄｅｓ ｄｅｓｉｇｎ， ｄａｔａ ｔｒａｎｓｆｅｒ ａｎｄ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｗａｓ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ． Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｒｅｓｕｌｔ ｆｏｒ ｓｏｉｌ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｍｐｌｉｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｉｓ ｓｙｓｔｅｍ ｗａｓ ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｌｅ， ａｎｄ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｆｏｒ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｓｏｉｌ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ； ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｓｅｎｓｏｒ ｎｅｔｗｏｒｋ（ＷＳＮ）； ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ； ｄｅｓｉｇｎ

隨著精準農業的發展和人們對農產品安全的重視，農田土壤信息（如含水率）的實時獲取變得越來越重要。土壤含水率是地表和大氣之間通過蒸發的方式進行能量和水分交換的主要控制因子，很大程度上影響農作物的健康狀況［１］。人工測量農田墑情，既耗費人力，又不能實時監控；采用有線監控的布線及擴展成本較高，且不便于農耕。無線傳感網絡是一種集信息采集、處理和無線傳輸于一體的先進監測技術，在諸多領域，如國防軍事、環境監測［２］、工程安全［３］以及農業溫室［４］、畜禽養殖場和食品加工等［５］方面，已經得到了一定的應用。已經有國內外科研人員將其應用于不同農業環境監測領域［６，７］。但從國外進口的同類設備及控制系統價格昂貴，運行成本高，不利于在國內推廣。

根據農田土壤環境及含水率監測的具體特點，應用無線傳感器網絡技術（ＷＳＮ），設計一個切實可行的土壤水分無線傳感網絡自動監測系統。基于單片機快速、靈活控制的特點以及ＰＣ機強大的監控和管理功能，系統主要由低功耗無線傳感器網絡節點通過ＺｉｇＢｅｅ自組網方式構成［８］，實現對數據的采集、傳輸、監控和管理，避免了布線的不便、靈活性較差的缺陷，可以對農田土壤墑情進行連續在線監測，提高了土壤信息的提取效率，還可以為節水灌溉提供依據和保證。

１農田土壤水分監測系統總體設計

無線傳感網絡綜合了傳感器數據采集技術、嵌入式控制技術、信息處理技術及無線通信技術，能夠實時采集、感知和監測網絡分布域內的環境參數，并對其進行收集整理，從而獲取有用信息，實施精確控制。土壤水分監測系統由水分傳感器感知節點、匯聚節點、計算機控制中心三部分構成。考慮到節水灌溉面積大及分散性的特點，系統總體采用分布式結構，即中央控制系統（主站）和遠程測控系統（從站），其結構分別如圖１和圖２所示。

系統工作模式采用命令應答方式，由主站下達數據采集命令，從站對主站發出的地址信息進行接收和處理，若與本機地址相符則執行命令。土壤含水率無線傳感器網絡監測系統有兩類無線通信節點，即傳感器節點和匯聚節點，均部署在農田土壤中，組成星型無線通信網絡，測量和存儲土壤含水率信息，含水率感知節點采用周期性喚醒工作模式，定時采集農田土壤水分數據，經信號調理及Ａ／Ｄ轉換，以多跳路由方式發送到匯聚節點。匯聚節點作為由田間向實驗室或用戶傳送監測數據的橋梁，主要管理水分傳感器網絡系統，以無線通信的方式接收來自傳感器節點數據，將其臨時保存，并上傳到計算機控制中心。計算機控制中心主要是根據傳來的實時數據進行數據分析與數據管理，支持用戶端需求的一些應用。

２傳感器節點設計

２．１感知節點設計方案

無線傳感器節點是網絡的基本單元，節點設計的好壞直接影響到整個網絡的質量。傳感器節點是無線網絡的基本單元，在硬件構成上，由土壤濕度傳感器、信號調理及Ａ／Ｄ轉換模塊、節點單片機系統、無線數據收發模塊、驅動及執行器模塊和電源供電模塊六部分組成。傳感器節點硬件結構如圖３所示。

采用目前傳感器網絡優先選擇的全球通用頻段（２．４ ＧＨｚ），其傳輸速率為２５０ ｋｂｐｓ。底層為多個ＺｉｇＢｅｅ監測網絡，采用星型結構，負責監測數據的采集，每個ＺｉｇＢｅｅ監測網絡有若干個無線數據測量傳感器節點。在設計感知節點時，著重解決ＷＳＮ節點在能量消耗、魯棒性、計算和通信能力、成本和體積等方面的綜合優化。

２．１．１數據采集模塊對土壤含水率信息進行感知并獲取監測區域內的信息，在選擇傳感器時，主要考慮能耗、測量范圍與精度、成本與體積等因素。采用ＴＤＲ－３Ａ型土壤溫濕度傳感器，該傳感器能夠對濕度進行測量，具有適宜于土壤環境的密封、防水的特點。測濕度量程：０％～１００％，在０％到５０％范圍內精度：±２％；輸出電流：４～２０ ｍＡ。由１０ Ｖ基準電源供電的電流變換器采用ＲＣＶ４２０ＪＰ芯片，輸入４～２０ ｍＡ電流轉換成輸出０～５ Ｖ電壓。

２．１．２數據處理模塊將土壤含水率感知信息進行放大并濾波處理，轉換為數字信號，由放大、濾波及輔助電路組成。

２．１．３節點單片機系統作為核心控制器件，負責數據處理、數據存儲，從實用的角度出發，采用ＡＴ８９Ｃ５１系列單片機。

２．１．４無線數據收發模塊負責感知節點之間以及節點與匯聚節點之間的通信、交換控制信息和收發所采集的數據。考慮到成本、能耗、啟動時間、數據傳輸速率、接收與發送功率等因素，設計時采用低成本低功率２．４ ＧＨｚ ＲＦ芯片ＣＣ２５００。ＣＣ２５００的特點是：體積小，電子封裝（４ ｍｍ×４ ｍｍ包裝），２０引腳；靈敏度高，在２．４ ＧＨｚ時為－１０４ ｄＢｍ，１％的數據包誤碼率；電流消耗低，接收模式下在２５０ ｋｂｐｓ時電流消耗為１３．３ ｍＡ；數據傳輸速率范圍是１．２~５００．０ ｋｂｐｓ；輸出功率最高可達＋１ ｄＢｍ。

２．１．５驅動及執行器模塊計算機控制中心根據傳來的實時數據，進行數據分析與數據管理，支持用戶端需求的一些應用，可以發送命令，驅動執行器動作，從而實現自動控制（如灌溉控制等）。

２．１．６電源供電模塊由容量為１ ２００ ｍＡｈ的單節鋰電池供電，為感知節點提供智能充電和電路短路保護等，以確保節點正常工作時所必需的能源。

２．２數據傳輸模塊設計

節點ＩＤ采用統一編碼，分別占用２ Ｂｙｔｅ，每個節點可監測多種環境參數，用４ ｂｉｔ區分不同參數，模數轉換精度１２ ｂｉｔ，每一個傳感器節點測量數據占用２ Ｂｙｔｅ。從節點數據發送格式見表１。

在實現數據傳輸時，加上網絡層、介質訪問控制層（ＭＡＣ）、物理層包頭以及校驗碼等組幀發送。無線數據傳輸程序流程如圖４所示。

３匯聚節點設計

３．１匯聚節點設計要求

匯聚節點與普通節點之間使用無線信號通信，無線信道頻率為２．４３３ ＧＨｚ，采用最小移頻鍵控（Ｍｉｎｉｍｕｍ ｓｈｉｆｔ ｋｅｙｉｎｇ，ＭＳＫ）調制格式，數據傳輸速率２５０ ｋｂｐｓ。出于實用可靠等因素，軟件上簡化設計，取消復雜的路由機制，普通節點信號對簇頭節點的傳送采用盡量單跳的原則，采用模塊化設計方式，匯聚節點的無線數據傳輸模塊，直接使用普通節點的傳輸模塊以降低成本和節約能量。ＰＣ機只有通過匯聚節點才能對網絡中的傳感器節點進行監控和管理。因此要求匯聚節點具有計算能力強，內存容量大，能量供給充足的特性。

３．２匯聚節點微處理器系統選擇

微處理器系統是匯聚節點的核心器件，其他模塊都要通過處理器來聯系，主要由微處理器和存儲器構成，處理并存儲感知節點傳來的數據。采用Ａｔｍｅｌ公司生產的ＡＶＲ系列高性能、低功耗８位單片機ＡＴｍｅｇａ１２８Ｌ［９］。其特點是１２８ ｋＢ的系統可編程Ｆｌａｓｈ存儲器和４ ｋＢ的片內Ｓｔａｔｉｃ ＲＡＭ（ＳＲＡＭ），與通用單片機兼容，提供８通道１０位采樣精度的Ａ／Ｄ轉換器，同時支持１６路差分電壓輸入組合。

３．３數據傳輸系統設計

采用ＣＣ２４２０無線通信模塊，ＣＣ２４２０是Ｃｈｉｐｃｏｎ公司推出的首款符合２．４ ＧＨｚ，而且符合ＩＥＥＥ ８０２．１５．４標準的射頻收發器。適用于ＺｉｇＢｅｅ產品的ＲＦ器件，基于其開發的無線通信設備支持數據傳輸率高達２５０ ｋｂｐｓ，可以實現多點對多點的快速組網［１０］。ＣＣ２４２０使用ＳＦＤ、ＦＩＦＯ、ＦＩＦＯＰ和ＣＣＡ ４個引腳表示收發數據的狀態，處理器通過ＳＰＩ接口與ＣＣ２４２０交換數據，發送命令，處理器通過ＳＰＩ與ＣＣ２４２０接口連接，如圖５所示。

４節點軟件設計

系統軟件設計主要由匯聚節點程序和傳感器節點程序兩部分組成。其中單片機程序利用面向硬件操作的單片機Ｃ語言開發并通過ＪＴＡＧ仿真調試。傳感器節點程序流程可以描述為：系統上電，首先進行單片機以及無線傳輸模塊的初始化，與匯聚節點建立鏈接，接著進行數據收發和傳感器數據處理。若定時組網請求無應答則認為出現斷鏈或節點損壞，則重新申請建立鏈接。若有多個傳感器節點同時向匯聚節點發送請求，匯聚節點沒有及時響應，丟掉部分節點請求，這時，傳感器節點沒有得到響應，則延長一段時間后再次發出請求，直到得到匯聚節點的響應為止。傳感器節點程序流程如圖６所示。

５系統主站計算機數據管理軟件設計

主站監控計算機通過數據管理軟件，可以實時采集數據并顯示，形成數據庫、報表，供灌溉預報及決策使用，依據監測數據計算灌水時間與灌水量，將監測與計算結果用圖表、曲線顯示或打印輸出。從簡潔易用的角度出發，設計系統數據管理軟件構成如圖７所示。

系統數據管理軟件主要由菜單操作模塊、數據庫操作模塊、通信操作模塊３個模塊構成。具體設計是在Ｃ＋＋Ｂｕｉｌｄｅｒ集成開發環境中，新建基于可視化元件（ＶＣＬ）的窗口應用程序，工程名為ＳＣＯＭＭＮ，所有步驟保持默認狀態，并在主窗體中添加控件。

６系統測試及分析

系統在設計完成之后進行了試驗測試。根據設計要求，對農田土壤參數中的濕度數據進行實際監測，考慮到試驗研究及成本，人工根據需要隨機布點５個，埋設深度為１５ ｃｍ左右，設置編號為節點１～５，分布于方圓大概５０ ｍ２左右小麥農田土壤范圍內，由５個濕度傳感器實時采集數據，無線發送至主站計算機，從站單片機輸出數碼顯示模塊可以直接顯示采集到的參數。經傳輸模塊的優化后，實際數據傳輸質量有所改善，由于采用了高精度土壤濕度傳感器，網絡自糾錯能力好，數據精度高，與實測值的誤差可以忽略不計。在某天的幾個時段監測數據如表２所示。

７結論

１）設計的基于無線傳感器網絡技術的土壤含水率監測系統，包括５個傳感器節點和１個匯聚節點，可按任意時間間隔全自動地采集、處理、傳輸和存儲地表以下５個不同土層土壤含水率變化狀況。將其應用于設施農業，能夠很好地解決傳統土壤監控系統的缺陷。

２）節點間通信遵循ＺｉｇＢｅｅ協議，含水率測量采用ＴＤＲ－３Ａ型土壤溫濕度傳感器，進行了數據包傳輸率試驗。

３）系統開發價格較低，性價比高，安裝維護簡單，提高了農作物種植環境土壤信息管理自動化程度。

４）與傳統傳感器布設的具有專門信號處理的監測方法相比，該系統具有無需布線、能耗低、成本低廉、魯棒性好、擴展靈活及安裝方便等優點，并能實現對監測區域的全覆蓋監測。系統能夠實現穩定的數據傳輸，非常適合農田土壤含水率的實時監測。

參考文獻：

［１］ ＪＡＣＫＳＯＮ Ｔ，ＭＡＮＳＦＩＥＬＤ Ｋ，ＳＡＡＦＩ Ｍ，ｅｔ ａｌ． Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｓｏｉｌ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｕｓｉｎｇ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＭＥＭＳ ｓｅｎｓｏｒｓ［Ｊ］． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，２００７，４１（４）：３８１－３９０．

［２］ ＳＡＬＫＩＮＴＺＩＳ Ａ Ｋ，ＰＬＥＶＲＩＤＩＳ Ｊ Ｅ，ＫＯＵＫＯＵＲＬＩＳ Ｃ Ｓ，ｅｔ ａｌ． Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ ａ ｌｏｗ－ｃｏｓｔ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｎｅｔｗｏｒｋ ｆｏｒ ｒｅｍｏｔｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ［Ｊ］． Ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒｓ ａｎｄ Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ，１９９７，２１（２）：７９－８８．

［３］ ＣＯＯＫ Ｄ Ｊ，ＤＡＳ Ｓ Ｋ． Ｓｍａｒｔ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ：ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ，ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ［Ｍ］． Ｈｏｂｏｋｅｎ：Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙａｎｄ Ｓｏｎｓ，２００５． １３－４６．

［４］ ＰＩＥＲＣＥ Ｆ Ｊ，ＥＬＬＩＯＴＴ Ｔ Ｖ． Ｒｅｇｉｏｎａｌ ａｎｄ ｏｎ－ｆａｒｍ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｓｅｎｓｏｒ ｎｅｔｗｏｒｋｓ ｆｏｒ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ｓｙｓｔｅｍｓ ｉｎ Ｅａｓｔｅｒｎ Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ［Ｊ］． Ｃｏｍｐｕｔｅｒｓ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ｉｎ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，２００８，６１（１）：３２－４３．

［５］ ＲＥＢＥＣＣＡ Ｎ Ｈ，ＤＡＶＥ Ｌ Ｓ，ＧＲＥＧ Ｊ，ｅｔ ａｌ． Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ａｎｉｍａｌ ｂｅｈａｖｉｏｕｒ ａｎｄ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓ ｕｓｉｎｇ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｓｅｎｓｏｒ ｎｅｔｗｏｒｋｓ，ＧＰＳ ｃｏｌｌａｒｓ ａｎｄ ｓａｔｅｌｌｉｔｅ ｒｅｍｏｔｅ ｓｅｎｓｉｎｇ［Ｊ］． Ｓｅｎｓｏｒｓ，２００９，９（５）：３５８６－３６０３.

［６］ ＰＩＥＲＣＥ Ｆ Ｊ，ＥＬＬＩＯＴＴ Ｔ Ｖ． Ｒｅｇｉｏｎａｌ ａｎｄ ｏｎ－ｆａｒｍ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｓｅｎｓｏｒ ｎｅｔｗｏｒｋｓ ｆｏｒ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ｓｙｓｔｅｍｓ ｉｎ Ｅａｓｔｅｒｎ Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ［Ｊ］． Ｃｏｍｐｕｔｅｒｓ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ｉｎ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，２００８，６１（１）：３２－４３．

［７］ ＺＨＡＩ Ｙ Ｗ．Ｔｈｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｄａｔａ－ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｆｏｒ ｗａｔｅｒ ｓｕｐｐｌｙ ｓｔａｔｉｏｎ［Ｊ］． Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｊｉｌｉｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，２０００，１１（２）：３９－４２．

［８］ ＺＨＯＮＧ Ｚ Ｇ，ＨＵ Ａ Ｑ，ＷＡＮＧ Ｄ． Ｐｈａｓｉｃａｌ－ｌａｙｅｒ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｓｅｎｓｏｒ ｎｅｔｗｏｒｋ ｎｏｄｅ［Ｊ］． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｏｕｔｈｅａｓｔ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｅｎｇｌｉｓｈ Ｅｄｉｔｉｏｎ），２００６，２２（１）：２１－２５．

［９］ 馬潮． 高檔８位單片機Ａｔｍｅｇａ１２８原理與開發應用指南［Ｍ］． 北京：北京航空航天大學出版社，２００４．

［１０］ 王秀梅，劉乃安． 利用２．４ＧＨｚ射頻芯片ＣＣ２４２０實現ＺｉｇＢｅｅ無線通信設計［Ｊ］． 國外電子元器件，２００５（３）：５９－６２．