于振武 朱卫国

摘 要：本文以某县的蓝莓数字化种植需求为切入点，研制了一款适用于野外百亩级种植园区的基于ZigBee的蓝莓种植信息采集系统，该系统贴合于蓝莓粗放式种植、种植地分散以及兼有低山丘陵和平原沙洲的地貌特点下的应用。本文针对现有传统Z-Stack协议栈在数字化种植应用中存在的功耗问题，提出了发射功率自适应改进算法，能够对节点的发射功率进行动态调节，测试结果表明，该算法能够为节点节省平均约6%的电量，进一步延长了ZigBee网络寿命。为当地蓝莓种植日常数据采集和数据追溯提供了可靠的大数据支撑。

关键词：数字化种植;信息采集;ZigBee;发射功率优化

中图分类号：S24  文献标识码：A  文章编号：1673-260X（2021）01-0053-04

0 引言

农业物联网是我国战略性新兴产业，但目前仍处于示范推广阶段，多数设备面向大棚内或小而分散的试验田，不能很好应用在自然环境复杂的野外环境。某县的蓝莓种植园大部分位于丘陵地带与平原沙洲，介于东经116°28′—117°03′，北纬30°20′—30°50′之间，海拔在30～400m之间，属于北亚热带湿润季风气候区，具有四季分明、气候温和、雨量充沛、光照充足、霜雪期短的特点。在研发数字化种植信息采集系统中，发现了现有传统的Z-Stack协议栈在此种环境下应用中存在的功耗问题，研发出一种发射功率可进行动态自适应调节的无线传感网络，进一步延长了ZigBee网络寿命，为当地实现大规模数字化种植提供了更优化的技术支撑。

1 系统的总体方案

1.1 系统需求分析