一種基于Zigbee的農(nóng)田溫濕度信號(hào)采集傳輸系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于Zigbee的農(nóng)田溫濕度信號(hào)采集傳輸系統(tǒng)，外接計(jì)算機(jī)，包括若干個(gè)溫濕度采集點(diǎn)、Zigbee網(wǎng)絡(luò)、溫濕度匯聚點(diǎn)、DTU、GPRS網(wǎng)絡(luò)和Internet網(wǎng)絡(luò)，其中：每個(gè)溫濕度采集點(diǎn)均包括相互連接的溫濕度傳感器和第一Zigbee芯片；所述溫濕度匯聚點(diǎn)包括第二Zigbee芯片和微處理器；所述微處理器分別連接所述第二Zigbee芯片和DTU；所述第二Zigbee芯片和各個(gè)第一Zigbee芯片均連接所述Zigbee網(wǎng)絡(luò)；所述DTU無(wú)線連接所述GPRS網(wǎng)絡(luò)，所述GPRS網(wǎng)絡(luò)、Internet網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)依次連接。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)大范圍農(nóng)田溫濕度信號(hào)的采集及傳輸，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確性高以及成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種基于Zigbee的農(nóng)田溫濕度信號(hào)采集傳輸系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于Zigbee (紫峰)的農(nóng)田溫濕度信號(hào)采集傳輸系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)是世界上20個(gè)最缺水的國(guó)家之一，人均占水量?jī)H2250立方米，是世界平均水平的四分之一。經(jīng)濟(jì)用水、安全用水，已經(jīng)成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展面臨的一個(gè)迫切問(wèn)題。農(nóng)業(yè)作為國(guó)家的經(jīng)濟(jì)命脈和用水大戶(hù)，長(zhǎng)期以來(lái)，由于思想意識(shí)、資金、技術(shù)等方面的原因，一直沿用傳統(tǒng)落后的大水漫灌。落后的農(nóng)業(yè)灌溉方式，農(nóng)田灌溉用水的利用率僅為45%。隨著水資源短缺與需水量逐年增加之間的矛盾日益加劇，發(fā)展以農(nóng)田滴灌為主的精確灌水系統(tǒng)技術(shù)，已成為緩解我國(guó)水資源緊缺矛盾、確保糧食安全的戰(zhàn)略選擇。農(nóng)田滴灌技術(shù)具有節(jié)水、節(jié)肥、省工、控制溫濕度、保持土壤結(jié)構(gòu)、改善品質(zhì)、增產(chǎn)增效等優(yōu)點(diǎn)，一般通過(guò)采集溫濕度進(jìn)行分析，并根據(jù)分析結(jié)果控制電磁閥來(lái)實(shí)現(xiàn)滴灌。因此，如何簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確并且低成本地實(shí)現(xiàn)農(nóng)田溫濕度信號(hào)的采集和傳輸，成為本 申請(qǐng)人:致力于解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種基于Zigbee的農(nóng)田溫濕度信號(hào)米集傳輸系統(tǒng),利用Zigbee技術(shù)和GPRS (通用分組無(wú)線服務(wù)技術(shù))網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)大范圍農(nóng)田溫濕度信號(hào)的采集及傳輸，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確性高以及成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。
[0004]實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是:
[0005]一種基于Zigbee的農(nóng)田溫濕度信號(hào)采集傳輸系統(tǒng)，外接計(jì)算機(jī)，包括若干個(gè)溫濕度采集點(diǎn)、Zigbee網(wǎng)絡(luò)、溫濕度匯聚點(diǎn)、DTU (Data Transfer unit,數(shù)據(jù)傳輸單元)、GPRS網(wǎng)絡(luò)和Internet網(wǎng)絡(luò),其中:
[0006]每個(gè)溫濕度采集點(diǎn)均包括相互連接的溫濕度傳感器和第一 Zigbee芯片，所述溫濕度傳感器采集土壤的實(shí)時(shí)溫濕度，將溫濕度信號(hào)傳給所述第一 Zigbee芯片；
[0007]所述溫濕度匯聚點(diǎn)包括第二 Zigbee芯片和微處理器；所述微處理器分別連接所述第二 Zigbee芯片和DTU ；
[0008]所述第二 Zigbee芯片和各個(gè)第一 Zigbee芯片均連接所述Zigbee網(wǎng)絡(luò)，各第一Zigbee芯片分別將各自接收的溫濕度信號(hào)通過(guò)所述Zigbee網(wǎng)絡(luò)傳輸給所述第二 Zigbee芯片;
[0009]所述DTU無(wú)線連接所述GPRS網(wǎng)絡(luò)，所述GPRS網(wǎng)絡(luò)、Internet網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)依次連接；
[0010]所述第二 Zigbee芯片將接收的各溫濕度信號(hào)傳給所述微處理器，微處理器將各溫濕度信號(hào)按通信協(xié)議的規(guī)定整合成一個(gè)數(shù)據(jù)包，發(fā)送至所述DTU ；
[0011]所述DTU將接收的數(shù)據(jù)包發(fā)送出去，依次通過(guò)所述GPRS網(wǎng)絡(luò)和Internet網(wǎng)絡(luò)傳送至所述計(jì)算機(jī)。
[0012]上述的基于Zigbee的農(nóng)田溫濕度信號(hào)采集傳輸系統(tǒng)，其中，所述溫濕度匯聚點(diǎn)還包括連接所述微處理器的顯示屏。
[0013]上述的基于Zigbee的農(nóng)田溫濕度信號(hào)采集傳輸系統(tǒng)，其中，所述的每個(gè)第一Zigbee芯片連接一個(gè)電磁閥。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)以及Zigbee近距離無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)時(shí)采集農(nóng)田土壤的溫濕度并準(zhǔn)確快速地傳輸至終端進(jìn)行處理。同時(shí)，本發(fā)明能將終端發(fā)送的控制信號(hào)有效傳輸至各采集點(diǎn)，配以外部電磁閥控制電路，對(duì)電磁閥進(jìn)行有效控制，有效實(shí)現(xiàn)滴灌。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本發(fā)明的基于Zigbee的農(nóng)田溫濕度信號(hào)采集傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0017]請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明的基于Zigbee的農(nóng)田溫濕度信號(hào)采集傳輸系統(tǒng)，包括若干個(gè)溫濕度采集點(diǎn)UZigbee網(wǎng)絡(luò)2、溫濕度匯聚點(diǎn)3、DTU4、GPRS網(wǎng)絡(luò)5和Internet網(wǎng)絡(luò)6，其中:
[0018]每個(gè)溫濕度采集點(diǎn)I均包括相互連接的溫濕度傳感器11和第一 Zigbee芯片12 ；每個(gè)第一 Zigbee芯片12連接一個(gè)電磁閥；
[0019]溫濕度匯聚點(diǎn)3包括第二 Zigbee芯片31、微處理器32和顯示屏33 ;微處理器32分別連接第二 Zigbee芯片31、DTU4和顯示屏33 ；
[0020]第二 Zigbee芯片31和各個(gè)第一 Zigbee芯片12均連接Zigbee網(wǎng)絡(luò)2 ；
[0021]DTU4無(wú)線連接GPRS網(wǎng)絡(luò)5，GPRS網(wǎng)絡(luò)5、Internet網(wǎng)絡(luò)6和計(jì)算機(jī)7依次連接。
[0022]本發(fā)明中，溫濕度傳感器11采集農(nóng)田土壤的實(shí)時(shí)溫濕度，將溫濕度信號(hào)傳給第一Zigbee芯片12 ;各第一 Zigbee芯片12分別將各自接收的溫濕度信號(hào)通過(guò)Zigbee網(wǎng)絡(luò)2傳輸給第二 Zigbee芯片31 ;第二 Zigbee芯片31將接收的各溫濕度信號(hào)傳給微處理器32,在顯示屏33上顯示的同時(shí)，微處理器32將各溫濕度信號(hào)按通信協(xié)議的規(guī)定整合成一個(gè)數(shù)據(jù)包，發(fā)送至DTU4 ;在DTU4中插入一張已開(kāi)通GPRS服務(wù)的SM卡，通過(guò)運(yùn)營(yíng)商的GPRS網(wǎng)絡(luò)5，將數(shù)據(jù)包傳輸至Internet網(wǎng)絡(luò)6互聯(lián)網(wǎng)上。計(jì)算機(jī)7通過(guò)路由器等設(shè)備接入Internet網(wǎng)絡(luò)6，對(duì)上述的數(shù)據(jù)包進(jìn)行接收，并對(duì)各溫濕度信號(hào)進(jìn)行分析，根據(jù)分析結(jié)果發(fā)出各控制信號(hào)，通過(guò)本發(fā)明逆向傳輸至各溫濕度采集點(diǎn)I中的第一 Zigbee芯片12，配以外部的電磁閥控制電路，對(duì)相應(yīng)電磁閥進(jìn)行有效控制，有效實(shí)現(xiàn)滴灌。
[0023]本實(shí)施例中，第一 Zigbee芯片12和第二 Zigbee芯片31均選用CC2530芯片；溫濕度傳感器11選用SHTlO ；DTU4選用H7100 GPRS DTU0
[0024]以上實(shí)施例僅供說(shuō)明本發(fā)明之用，而非對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以作出各種變換或變型，因此所有等同的技術(shù)方案也應(yīng)該屬于本發(fā)明的范疇，應(yīng)由各權(quán)利要求所限定。
【權(quán)利要求】
1.一種基于Zigbee的農(nóng)田溫濕度信號(hào)采集傳輸系統(tǒng)，外接計(jì)算機(jī)，其特征在于，包括若干個(gè)溫濕度采集點(diǎn)、Zigbee網(wǎng)絡(luò)、溫濕度匯聚點(diǎn)、DTU、GPRS網(wǎng)絡(luò)和Internet網(wǎng)絡(luò)，其中: 每個(gè)溫濕度采集點(diǎn)均包括相互連接的溫濕度傳感器和第一 Zigbee芯片，所述溫濕度傳感器采集土壤的實(shí)時(shí)溫濕度，將溫濕度信號(hào)傳給所述第一 Zigbee芯片； 所述溫濕度匯聚點(diǎn)包括第二 Zigbee芯片和微處理器；所述微處理器分別連接所述第二 Zigbee 芯片和 DTU ； 所述第二 Zigbee芯片和各個(gè)第一 Zigbee芯片均連接所述Zigbee網(wǎng)絡(luò),各第一 Zigbee芯片分別將各自接收的溫濕度信號(hào)通過(guò)所述Zigbee網(wǎng)絡(luò)傳輸給所述第二 Zigbee芯片；所述DTU無(wú)線連接所述GPRS網(wǎng)絡(luò)，所述GPRS網(wǎng)絡(luò)、Internet網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)依次連接；所述第二 Zigbee芯片將接收的各溫濕度信號(hào)傳給所述微處理器，微處理器將各溫濕度信號(hào)按通信協(xié)議的規(guī)定整合成一個(gè)數(shù)據(jù)包，發(fā)送至所述DTU ； 所述DTU將接收的數(shù)據(jù)包發(fā)送出去，依次通過(guò)所述GPRS網(wǎng)絡(luò)和Internet網(wǎng)絡(luò)傳送至所述計(jì)算機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Zigbee的農(nóng)田溫濕度信號(hào)采集傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述溫濕度匯聚點(diǎn)還包括連接所述微處理器的顯示屏。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Zigbee的農(nóng)田溫濕度信號(hào)采集傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述的每個(gè)第一 Zigbee芯片連接一個(gè)電磁閥。
【文檔編號(hào)】G08C17/00GK103544821SQ201310522813
【公開(kāi)日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月29日
【發(fā)明者】陳思琦, 李榮正, 陳學(xué)軍 申請(qǐng)人:上海工程技術(shù)大學(xué)