葛聪乐， 车 进， 田 斌， 王晨宇， 任春枝

(宁夏大学 物理与电子电气工程学院，宁夏 银川 750021)

0 引 言

随着物联网技术在生活中的普及应用，以智慧农业、精准农业为标准的农业物联网已经成为现代农业发展的一个重要趋势[1，2]。在传统的土壤数据采集中存在采集面积较小、采集数据量较低及数据误差等问题，通过利用物联网技术，以实现土壤数据采集的智慧化和精准化。

本文设计了一种分布式部署ZigBee传感器节点，通过OpenWrt网关转发数据至服务器的系统方案。

1 系统总体结构

系统的总体结构包括了ZigBee模块、MT7688网关及服务器三部分。ZigBee模块由协调器和终端节点组成，各个节点将采集的土壤数据通过ZigBee 网络协议发至ZigBee协调器。网关部分负责数据转发，与协调器使用Mod-bus通信协议，并把采集的数据写入备用的SQLite3数据库，同时网关向MQTT(MQ telemetry transport) Broker发布数据消息话题。

远程Linux PC机服务器中的MQTT Broker可以管理一个或多个网关发布的消息话题，在后台应用程序中订阅发布的消息话题，并把数据存入MySQL。

2 系统硬件设计

2.1 网关模块

网关以联发科公司的MT7688为主控制器，该控制器集成了主频最高580 MHz的MIPS 24KEc CPU处理器，配置有标准IEEE 802.11n Wi—Fi无线电，3个UART串口、及GPIO等接口。MT7688提供物联网网关和物联网设备两种模式，本系统使用物联网网关模式。

由系统架构图可知，MT7688系统配有一个802.11n WiFi接口和一个RJ45接口，系统可工作于有线和无线两种模式。

2.2 ZigBee模块

ZigBee是一种无线传感网络新技术，其协议是由ZigBee联盟制定的一种基于IEEE802.15.4技术的无线传输标准，ZigBee技术具有低功耗、低成本、近距离等特点[3,4]。……