马本骥 张静雅

摘要 本文利用ZigBee和无线传感技术完成农田土壤墒情监测系统的节点软、硬件设计和数据无线传输。系统采用模块化设计思想，选用CC2430为节点主控和无线收发模块，通过SPI总线进行数据通信和命令发送；利用Z-Stack协议栈实现程序的设计，整个系统具有结构简单、性能稳定、组网迅速等特点，在无线传感领域具有广阔的应用前景。

关键词 土壤墒情；ZigBee技术；无线传感网络；系统设计

中图分类号 TP274+.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2018）19-0237-03

Abstract Using ZigBee and wireless sensor technology，the node software and hardware design and wireless data transmission of farmland soil moisture monitoring system were completed.The system adopted the idea of modularization design，CC2430 was selected as the node master control and wireless transceiver module，data communication and command transmission were carried out through SPI bus.The program design was completed by Z-Stack protocol stack，the whole system was characterized by simple structure，stable performance and rapid networking，which had broad prospects in the wireless sensor field.

Key words soil moisture；ZigBee technology；wireless sensor network；system design

我国是传统农业大国，农业是我国经济发展的基础产业，当前我国农业发展面临着诸多问题和挑战。可以利用的耕地资源不断减少，长期过度耕作和化肥、农药滥用所导致的耕地质量退化，快速工业化发展所带来的灌溉水污染等因素严重制约了农业可持续发展和粮食的增产、增收。利用现代前沿技术对农田土壤进行实时监测，及时了解、掌握土壤墒情，合理调整种植结构，调节地温和水肥可实现粮食增产和农业可持续发展，并促进传统粗放型农业转变为现代集约型农业[1]。

长期以来，国内对农田的监测大量采用的是有线监测方式，这种监测方式具有布线难度大、监测成本高、不便于规模的扩展等诸多弊端；ZigBee技术是一种基于IEE802.15.4协议标准的近距离无线双向通信技术，具有短距离、低速率和低成本等特点，目前广泛应用于工业网络测控、环境监测、家庭自动化和智能建筑等诸多领域。本文以无线通信技术为基础，利用ZigBee技术实现农田土壤墒情（如土壤的温度、湿度和酸碱度）的采集、传输，探讨实现农田耕作精细化、农业管理智能化的途径[2]。……