夏 勇

(长江工程职业技术学院， 武汉 430212)

0 引 言

我国是个缺水的国家，水资源分布不平衡。在干旱缺水的地区，水资源紧缺更加严重。而且由于技术、管理水平落后,导致灌溉用水浪费也十分严重,农业灌溉用水的利用率仅为40%。微灌技术能够实现农作物的精准灌溉，提高水的利用效率，研究智能微灌技术可有效解决干旱、缺水地区的灌溉问题，实现农业的可持续发展。如果根据监测土壤的信息,实时控制灌溉时机和水量,可以有效提高用水效率。因此,设计一种应用系统,通过应用低功耗ZigBee技术，降低灌溉的人工成本，提高效率，同时可不依赖于移动网络覆盖独立运行,实现土壤信息的连续在线监测系统就是本设计的思想。

本系统设计应用于较为偏远的灌溉地区系统，以ZigBee无线通信系统为基础，通过应用低功耗ZjgBee技术，研究智能微灌解决方案。为实现最低的运行成本，最大程度减少甚至达到完全免维护，需要研究周期内达到发电能力与电力消耗的平衡。本设计从发电及耗电两方面进行优化，系统以ZigBee无线通信系统为基础，研究智能微灌解决方案，通过优化网络拓扑结构，设置可充电电池及缓冲电容、针对灰尘积累问题设计特型太阳能电池、整体设计均采用低功耗元件等措施降低系统功耗，达到系统运行接近免维护的目的。

1 系统设计及实现

1.1 ZigBee技术

ZigBee技术则是一种新型的短距离双向无线传输技术，满足了无线传感器网络的组网要求。ZigBee技术是为低数据速率、短距离无线网络通信定义的一系列通信协议标准。……