[发明专利]基于Zigbee网络的农业大棚温湿度监测系统及方法

权利要求书

1.一种基于Zigbee网络的农业大棚温湿度监测系统，其特征在于，包括测量节点、路由器、协调器及监控终端；测量节点、路由器、协调器构成树型拓扑结构的Zigbee无线网络，并按照Zigbee树型路由协议进行无线通信；协调器与监控终端之间通过有线形式连接并进行通信。

2.如权利要求1所述基于Zigbee网络的农业大棚温湿度监测系统，其特征在于，

所述测量节点包括：用于测量温度和湿度信息的温湿度传感器，用于和路由器进行无线通信的无线收发电路，控制测量节点工作的微控制器，用于暂时存放测量所得的温湿度信息的数据存储模块，以及提供各部分所需电能的电源；微控制器分别与温湿度传感器、数据存储模块、无线收发电路连接；

所述路由器包括：用于和测量节点、其它路由器、协调器进行无线通信的无线收发电路，控制路由器工作的微控制器，用于暂时存放接收到的来自于测量节点或其它路由器的温湿度信息的数据存储模块，以及提供各部分所需电能的电源；微控制器分别与无线收发电路、数据存储模块连接；

所述协调器包括：用于和路由器进行无线通信的无线收发电路，控制协调器工作的微控制器，用于暂时存放接收到的来自于路由器的温湿度信息的数据存储模块，用于和监控终端进行有线通信的主机接口电路，以及提供各部分所需电能的电源；微控制器分别与主机接口电路、数据存储模块、无线收发电路连接。

3.如权利要求1或2所述基于Zigbee网络的农业大棚温湿度监测系统，其特征在于，所述测量节点、路由器中的电源均为电池，协调器中的电源为电网供电。

4.一种基于权利要求1所述基于Zigbee网络的农业大棚温湿度监测系统的温湿度监测方法，其特征在于，包括以下各部分：

1)测量节点：

1.1测量节点每隔时间从睡眠状态进入到工作状态后，采集一次周围环境的温湿度信息，并将该信息存放到数据存储模块中；从本次进入工作状态开始，经历时间后进入睡眠状态；

1.2测量节点每隔时间从睡眠状态进入到工作状态，首先接收来自于父设备的信标帧，该信标帧中包含其父设备本次工作的持续时间T_d以及该父设备下次进入到工作状态与本次进入工作状态的时间差T_s；然后用信标帧中的T_d更新用信标帧中的T_s更新接着将数据存储模块中的温湿度信息发送给父设备，发送成功后将该数据从数据存储模块中删除；从本次进入工作状态开始，经历时间后进入睡眠状态；

2)路由器：

2.1路由器每隔时间从睡眠状态进入到工作状态，首先向其子设备发送信标帧，该信标帧中包含路由器本次工作的持续时间T_d以及该路由器下次进入到工作状态与本次进入工作状态的时间差T_s，并用T_d更新自身的用T_s更新自身的接着接收来自其子设备发送过来的温湿度信息，并将该信息存放到数据存储模块中；从本次进入工作状态开始，经历时间后进入睡眠状态；

2.2路由器每隔时间从睡眠状态进入到工作状态，首先接收来自于父设备的信标帧；然后用信标帧中的T_d更新用信标帧中的T_s更新接着将数据存储模块中的温湿度信息发送给父设备，发送成功后将该数据从数据存储模块中删除；从本次进入工作状态开始，经历时间后进入睡眠状态；

3)协调器：

3.1协调器每隔时间从睡眠状态进入工作状态，首先向其子设备广播一个信标帧，该信标帧中包含协调器本次工作的持续时间T_d以及协调器下次进入到工作状态与本次进入工作状态的时间差T_s，并用T_d更新自身的用T_s更新自身的接着协调器接收来自于其子设备的温湿度信息数据包，并将接收到的数据包存放到数据存储模块中；从本次进入工作状态开始，经历时间后进入睡眠状态；

3.2协调器在任何时刻都可接收来自于监控终端的命令，接收到命令后，协调器从睡眠状态进入到工作状态，并将温湿度信息发送给监控终端，然后将该数据从数据存储模块中删除，重新进入睡眠状态；

4)监控终端：

监控终端定时或根据指令从协调器中读取最新的温湿度信息并显示；

上述时间均为根据实际需要预先设定的时间，其中，的取值范围为1-100秒，的取值范围为1-100毫秒。