随着我国农业经济的迅速发展,畜禽和水产的集约化养殖已逐渐成为养殖业的主体。但是随着水产养殖行业中不同养殖模式和养殖种类的交叉,养殖密度的不断提高,需要建立一个科学的监测系统对饲料投放、疾病防治、水温、溶氧量等进行管理。本文针对水产养殖中常见的网箱和池塘养殖环境,采用无线传感器网络技术,研究设计水产养殖监测系统,实现对水产养殖各种环境因子的实时监测,为用户科学养殖提供帮助,并且为进一步降低养殖成本,优化养殖过程,提高养殖收益,实现健康养殖提供一种可行的新方法。本文以无线传感器网络为主要研究对象,根据水产养殖环境监测的特点和目前环境监测系统中存在的缺陷,采用ZigBee无线网络技术建立了一个水产养殖监测系统。在该系统中,传感器节点可对养殖环境信息进行采集,然后将采集到的信息通过无线网络发送到协调器节点。协调器节点再通过串口将数据按照规定的格式发往数据管理中心,数据中心根据这些数据进行合理的决策和管理,从而实现了科学养殖。根据本系统设计的要求,本文研究包括以下几个方面:(1)分析当前的水产养殖监测系统,根据实际应用环境及现有的无线网路通信技术,提出了采用无线传感器网络技术建立水产养殖监测系统的研究方案;(2)通过对比几种现今较为流行的近距离无线通信技术,选择ZigBee组建无线传感器网络。详细研究了ZigBee无线网络技术的发展和现状、ZigBee协议的主要特性、网络拓扑结构和协议栈架构及ZigBee网络的组建过程;(3)根据ZigBee无线网络技术的特点,设计基于ZigBee无线网络技术的水产养殖监测系统,并对节点的硬件电路结构和软件架构设计的各部分进行详细的研究;(4)对监测区域进行节点布设,测试网络的性能,并对测试结果进行总结分析。整个系统实现了ZigBee无线网络的功能和水产养殖环境的监测。与传统的环境监测系统相比,本监测系统拥有免布线、维护方便、扩展性好且灵活方便等特点。而且由于ZigBee无线网络可以独立于具体的应用环境,所以对系统进行相应的修改就可很容易地扩展到其他应用领域。