引 言
我國水資源浪費情況嚴重，校園系統尤其校園中更明顯，灌溉在校園建設上節約用水的基于計想法層出不窮。校園綠地灌溉不可或缺，校園系統 既可讓植物正常生長，灌溉還能夠使學生感受到大自然的美好。但是傳統的灌溉方式不夠科學，已不能滿足現代灌溉的需求， 且花費了太多的人力、物力。
本文提出一種新型的網絡技術，目的是監測植物的生長情況和土壤墑情。該項技術在 ZigBee 智能無線傳感器的基礎上開發，主要用來實現校園自動化灌溉。系統采用 ZigBee 無線核心技術與網絡終端自動控制以及節水灌溉技術，通過前期對校園土壤情況的實時監控、數據采集，使節水灌溉變得自動化。
1 系統總體功能設計
本文系統的原理就是在 ZigBee 的基礎上對室外環境進行監測與統計分析，并進行改善。當然，除了核心技術和各類相關的傳感技術，該系統還可與網絡進行連接，直接實現室外監測、室內網絡上操作。本文系統主要監測室外溫度、濕度、光照強度等數據，將其用于評判該環境情況是否能夠適應植物的正常生長，各類相關傳感器持續不斷地將監測到的數據傳輸到上機位，并進行統計分析處理，再將所得數據結果展現給使用者，人們可直接根據數據結果對灌溉進行合理調控。
在大型的花園種植地，傳感器終端直接與水泵連接，監測到的數據由傳感器傳輸后，終端根據所監測到的實時溫度、濕度情況以及光照強度的數據反饋，就可智能地根據戶外數據監測結果直接下達命令，對水泵的開關進行調節。系統總體框架如圖 1 所示。
圖 1 系統總體框架
2 無線通信技術
無線通信是任意空間中電磁波的傳播性質進行所帶數據信息交換的一類通信方式。各類無線通信技術特點見表 1 所列。
3 ZigBee 技術介紹
3.1 ZigBee技術及特點
隨著現代科技的飛速發展和人們生活質量的不斷提高， 無線通信技術已經開始逐步融入到人們的生活中，無論是工業生產還是日常生活都有應用，工業上可用來對自動化儀器進行監控，生活中可用來對家中的實時情況進行監測。無線網絡技術具有非常大的發展潛力，其中，ZigBee 相對于其他無線電更為特殊，不僅具有雙向無線通信特性，還具有其他特點，如功耗較低，使用成本低，較為簡單，適合短距離使用等。ZigBee 技術特點見表 2 所列。
3.2 ZigBee網絡拓撲結構
ZigBee設 備 一 般 分 為 路 由 器（Router）、 協 調 器（Coordinator）和終端設備（End-Device）三種類型。路由器的作用是對接收到的數據進行刪選與轉發。協調器相當于網絡上組織協調的管理者，可對其他路由和節點進行管理。終端設備就是人們讀取信息的設備主機。ZigBee 網絡拓撲結構還可分為樹形、星型及網狀三種類型。網絡拓撲結構如圖 2 示。
4 Web 技術
互聯網技術涉及的相關技術較多，如網絡開發技術、多媒體技術及圖形或圖像處理技術等。物聯網檢測平臺主要使用網絡開發技術中能夠實現任何時間對室外環境情況進行監測并記錄下數據的技術，當然還要滿足對室外設備的自身情況進行監測與控制。
5 傳感器技術
傳感器是可采集數據信息并將所采集到的物理、化學、生物等非電學量信息轉換為電學量信息的元器件。傳感器技術就是在物理、化學、生物等相關領域中利用一些恰當的原理或定理所研究發明的工程設備。隨著科技的發展，人們對工業生產自動化的要求不斷上升，對更加完善的傳感器也有了新的需求，傳感器需要具有更加寬廣的檢測范圍、更加精確細致的測量、更加高速的反應等。不僅在具有人工智能特性的節水灌溉中使用到了各式各樣的傳感器技術，人們生活的其他各方面也都與傳感器技術息息相關。
6 檢驗測試
根據系統方案進行樣機調試，以 ZigBee 技術為核心搭建智能控制平臺。通過上位機對 ZigBee 模塊發送指令數據，在不同傳感器的配合下，使其自動監測并作出相應應答反饋。樣機調試檢測如圖 3 所示。
7 結 語
本文首先對以 ZigBee 為基礎的室外環境溫度和濕度等數據進行監控與調整，控制系統的整個流程，對整體方案進行了簡單闡釋，對方案中需要應用到的各項主要技術進行了解釋，如 ZigBee 核心技術以及網絡拓撲的詳細結構和各式各樣的傳感器技術。方案還以更加寬廣的監測范圍、更加精確細致的測量、更加高速的反應等更高的要求作為設計目標， 采用 ZigBee 組網技術作為室外環境監測系統的主要支持技術。
