人们的消费观念正从乐于尝试新事物的感性消费逐渐回归到注重产品本身特质的理性消费。因此红塔集团提出把庄园模式应用到卷烟生产, 以庄园为模式，建立以品牌为导向，按照产品需求，进行有机烟叶种植。运用物联网及相关技术，通过将各种传感器以合理的形式安置到烟田中和烟田外围，搭建以嵌入式技术形成的物联网网关、物联网感知层、传输层和应用服务层，最终实现检测环境的目的。以博创兴盛科技有限公司的“魔法师”创意实训套件为硬件基础，将温湿度传感器、红外传感器、无线收发模块、网络视频监控模块等整合起来，最终完成整个设计方案的基本构架。整个设计方案的具体实现是基于嵌入式Linux操作系统通过编写C++程序实现的。第一，将温湿度传感器模块收集的温湿度信息，以曲线图的形式直观的显示到PC端；第二，用无线遥控接收模块控制各个模块的开启与关闭；第三，红外传感器用于检测周围是否有人经过，若有机烟田相应区域内有工作人员，则可用无线遥控接收模块将红外传感器关闭；若有机烟田相应区域内无人，则开启红外传感器，检测到有人经过则发出警报；第四，蜂鸣器LED灯模块，用于实现红外传感器检测到人时的报警功能；第五，网络视频监控模块，用于实时传输监控图像到PC端浏览器。从而对烟叶质量标准做到精密的监测，实现以测试的数据为依据的客观的描述，避免因主观感觉和实际情况并不相吻合造成的经济利益损失。

关键词：物联网 嵌入式 有机烟田 传感器

　　　　人们的消费观念正从乐于尝试新事物的感性消费逐渐回归到注重产品本身特质的理性消费。塔集团提出把庄园模式应用到卷烟生产，建立以品牌为导向，按照产品需求，以庄园为模式，进行有机烟叶种植，进一步巩固红塔集团在中国烟草行业中的领先地位。
　　　　整个设计方案的具体实现是基于嵌入式Linux操作系统通过编写C++程序实现的，凭借物联网网关、物联网感知层、传输层和应用服务层，最终实现检测环境的目的。
　　　1. ZigBee技术概述
　　　　ZigBee 是一种近距离、低功耗、低速率、低成本的无线传感器网络, 已经在许多领域得到了越来越多的应用, 如温度、湿度、气体浓度、亮度、压力等各种各样小数据量信息的采集, 及传输可以采用这种低功耗、低传输速率的无线传感器网络。在这些应用场合中, ZigBee 网络与现有的各种无线网络相比, 有着独特的优势, 即低功耗、低速率、低成本。 由于ZigBee 设备工作时间较短, 收发信息功耗较低且采用休眠模式, 使得它非常省电, 电池可使用长达6 个月至2 年左右。ZigBee 工作在250 kbps 的通信速率, 足已满足低速率通信传输的需要, 且2.4 GHz 的工作频段是免费频段。
　　2. 该课题的内容和解决的关键问题
项目研究内容：
　　　　有机烟田生态环境监测系统从定量的角度为“玉溪庄园”有机烟田成为真正的有机烟提供支持，消除人们对“绿色产品”的疑虑和不信任感。具体研究内容如下：
　　1、基于传感器的烟田信息的采集集。
　　2、基于无线传输模块信息的传输。
　　3、数据库的建立、维护。
　　4、计算机终端对整个系统的控制。
　　5、模拟信号的数字化。
　　6、终端可视化信息显示、分析。
　　3．解决的关键技术
　　1、多种参量的无线方式的获取与网络传输技术；
　　2、多信息融合、多信息综合技术；
　　3、嵌入式系统与无线传感器的接口技术；
　　4、针对本项目的物联网协议研究；
　　5、嵌入式系统与互联网的协同。
　　　4．系统方案
　　　1方案内容:
　　以嵌入式技术形成物联网网关，物联网感知层、传输层和应用层。利用Zigbee建立无线传感器网络，将烟田中布置的各个传感器采集的数据通过无线的传输的方式汇聚到Zigbee协调器处，然后通过有线的形式传输到本地PC端进行显示和分析。其中，传感节点布设于有机烟田等目标区域,网络节点大量实时、精确地采集温度、湿度、光照、气体浓度等环境信息,这些信息在数据汇聚节点汇集分析处理，具体完成的方案内容有以下几点：传感器在烟田中和烟田外围最优化布置；传感器在开放式环境中长期有效的实现数据采集；Zigbee无线传输网络搭建；嵌入式系统与计算机的通信；PC端的数据显示、分析和对整个系统控制。
2 系统方案
　　　　本次完成项目具体实施方法为通过将各种传感器以合理的形式安置到烟田中和烟田外围，搭建以嵌入式技术形成的物联网网关、物联网感知层、传输层和应用服务层，最终实现检测环境的目的。以博创兴盛科技有限公司的“魔法师”创意实训套件为硬件基础，将温湿度传感器、红外传感器、无线收发模块、网络视频监控模块等整合起来，最终完成整个设计方案的基本构架。整个设计方案的具体实现是基于嵌入式Linux操作系统通过编写C++程序实现的。第一，将温湿度传感器收集的温湿度信息，以曲线图的形式直观的显示到PC端；第二，用无线收发模块（遥控器）控制红外传感器，若有机烟田相应区域内有工作人员，则将红外传感器关闭；若有机烟田相应区域内无人，则开启红外传感器，检测到有人经过则发出警报，即蜂鸣器鸣响；第三，通过网络视频监控模块实时传输监控图像到PC端浏览器。
5.实现原理
　　　　这一物联网综合传感器平台是一套用于开展嵌入式技术创新实验的模块化实训套件，以AMR9处理器S3C2410最小系统为核心，包含嵌入式主板、扩展板和丰富的扩展模块。具有多种配套的传感器模块，多达十几种传感器可供选择，其中有涵盖了声、光、电、力、热、磁等模块和各种通讯技术
　　　　核心板的SDRAM采用一片HY57V561620，为32MB。HY57V561620数据宽度16Bit，内部分为4个Bank，每Bank为4M字节。HY57V561620第20和21脚BA[1:0]连接S3C2410的LA24:23。SDRAM的Bank和S3C2410地址空间的Bank不是一个概念，SDRAM连接到S3C2410的Bank6上。核心板上ARM处理器的数据、地址、控制信号统称为局部总线。NandFlash、SDRAM、网卡等芯片都直接和S3C2410连接，这部分总线我们称为局部总线。局部总线上连接的芯片不可太多，为了减轻CPU的负担保证总线性能，必须设置总线隔离驱动芯片74HC245分别隔离地址数据和控制信号，其外的总线我们称为扩展总线。从扩展插座引出的是扩展总线，可外接其他并行总线接口的设备。
　　　　温湿度传感器模块使用处理器的IIC总线，需要连接开发板的P1端口；红外传感器模块使用外部中断（EINT4），连接开发板的P5端口； 无线遥控接收模块默认使用处理器的GP10端口，需要连接开发板的P9端口，J1跳线设置到RF上（12短接）；本项目无线/红外兼容遥控器采用红外模式将12短接（跳线冒）；无线/红外兼容遥控器BTI姐12V电池，红为正，黑为负；蜂鸣器LED灯模块使用到GPI0输出，连接到主板P8端口；网络视频监控模块，在ARM-Linux系统下，嵌入式WEB服务器BOA和视频服务器SPCASERV搭建视频监控模块系统。设置IP地址为192.168.1.193。

校赛一等奖
第七届云南省大中专学生课外学术科技节二等奖