张观山，束怀瑞，高东升，侯加林，3*

(1.农业大学机械与电子工程学院，山东泰安 271018;2.国家苹果工程技术研究中心，山东泰安 271018 3.山东省园艺机械与装备重点实验室，山东泰安 271018)

1 系统整体结构设计

系统分四个子系统:ZigBee无线传感器网络、GPRS远程数据传输、Internet数据服务器、客户端，其结构示意图如图1所示。

ZigBee无线传感器网络由多个ZigBee无线节点汇集而成，无线节点定时通过土壤水分传感器采集土壤中水分含量，与设定的阀值进行比较得出相应的控制指令，开启或关闭电磁阀实现自动浇灌。同时单片机把采集的数据通过CC2430实现ZigBee无线网络传送到GPRS数据终端。

GPRS远程数据传输系统由内置工业级GPRS无线模块并带有标准RS232/485数据接口的GPRS DTU组成。GPRS无线模块负责把数据打包上传给服务器，在服务器端运行的mServer控制台应用程序负责把GPRS数据进行解析并把数据影射到服务器的虚拟串口。服务器运行的应用程序获取到虚拟串口的数据，储存到SQL数据库中。

Internet服务器网络架构在Widows Server 2003操作系统上，Internet数据服务器动态网页由VS2003和Microsoft.Net3.0编写，并有SQL Server2000数据库支持，进程之间的通信运用了Stock套接字，实现客户端与服务器的数据交互。用户可以方便的通过IE浏览GPRS传输的远程数据，并且也能通过浏览器发送控制命令到服务器，实现对果园土壤水分含量的远程监控与管理。

图1 系统结构Fig.1 The System structure

图2 无线传感器子节点设计硬件结构Fig.2 Sub－structure of wireless sensor node hardwar

2 无线传感器网络设计

2.1 ZigBee技术及特点

ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低成本的双向无线通信技术，工作在国际授权的2.4G、欧洲868MHz和美国915MHz三个免费频段［3］。……