低功耗嵌入式技术、微型传感器技术以及各种适用于嵌入式系统的短途无线通信的飞速发展,促使无线传感器网络技术在性能上日趋成熟,应用范围越来越广泛。无线传感器网络技术具有自组网、多跳路由、低能耗、低速率、高响应等技术特点。以无线传感器网络技术为基础开发的应用,具有高效的无线传输、节点小型化、智能化、廉价化等应用优势。如今无线传感器网络技术越来越受到各个领域广泛关注。无线传感器网络的解决方案不仅仅能够提高工作效率,降低工作成本,节约人力物力的支出,而且在某些领域中无线传感器网络的应用方案可以解决用传统方法无法解决的问题。例如:在遥感科学研究过程中,验证工作是必不可少的环节,而由于遥感数据图像化、象元尺度、地理环境等问题,很难得到有效的地面数据进行验证工作。无线传感器网络技术为遥感数据验证工作提供了新的技术途径。　　 无线传感器网络技术与遥感科学具有很大的相似性,在应用方面无线传感器网络技术与遥感科学可以形成互补关系。综合利用遥感科学和无线传感器网络技术能够更好的解决实际生活中的问题。　　 本文实现的是基于Zigbee无线传感器网络技术的植被冠层结构参数测量系统。主要功能是采集植被冠层上下的光强数据,再通过基于Zigbee技术的无线传感器网络将数据进行传输汇总,计算获得叶面积指数。利用此数据验证通过遥感方法得到的叶面积指数。本文主要通过4个方面来阐述基于Zigbee无线传感器网络技术的植被冠层结构参数测量系统的设计与实现。　　 (1)系统的功能需求分析:为验证通过遥感方法获得的叶面积指数,要求这套装置能够在大尺度空间范围内,植被环境下,长时间的进行光强数据采集。为满足上述要求,系统应具备符合光强数据采集能力的传感器系统、实现各个节点的同步数据采集、能够在有限的供电系统支持下长时间的工作、节点的地理位置不发生变化、数据可以在不依赖其他基站的前提下自动的汇总回传以及工作人员可以通过网络实现对数据的观察和对系统的控制。通过对以往叶面积指数地面测量方法的比对和分析,这套系统应具备采集信号简单、网络强健、数据传输稳定、环境适应性强等特点。　　 (2)核心问题解决及关键技术:分析现有的各种无线通信技术,选用Zigbee无线通信技术,并对其进行介绍。介绍系统需要的节点类型及其工作特点。对Zigbee无线通信技术的几种网络拓扑进行介绍,分析其通信能力和节点容量,并且选择Jennet网络拓扑作为系统的拓扑结构,Jennet网络拓扑结构的节点容量可达244个,覆盖的通信范围最大可达12.25平方公里,与mesh网络相比,它的协议栈更为简洁,低功耗的性能更为突出。　　 (3)系统设计与实现:首先对系统的总体功能进行设计,再根据系统的总体功能对系统的三种节点的硬件电路、嵌入式软件、机械封装进行设计与实现。　　 (4)系统性能测试:实现系统的全部功能之后,我们对系统的主要性能进行测试。以保证系统在实际应用中具有良好的表现。我们主要测试系统的三方面性能,分别是系统节点的通信能力、传感器数据采集能力、功耗情况。通过实验,我们得到的结论是,系统通信能力能够达到实际应用的要求；各个传感器的均一性良好,受太阳光直射会出现饱和现象,需要配合滤光片和聚四氟乙烯使用。系统的能耗较低,能够长时间、无人值守的进行工作。　　 通过上述4部分工作,本文初步实现了基于Zigbee无线传感器网络技术的植被冠层结构参数测量系统。可以成功进行数据的采集和回传,并且可以通过网络进行数据的展示。通过测试实验也为系统的进一步改进提供了思路。