專利名稱：基于無線互聯(lián)網(wǎng)的多節(jié)點(diǎn)環(huán)境參數(shù)綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于無線互聯(lián)網(wǎng)的多 節(jié)點(diǎn)環(huán)境參數(shù)綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為新一代傳感器網(wǎng)絡(luò)，其為集信息采集、信息傳輸和信息處理 于一體的綜合智能信息系統(tǒng)，具有廣闊的應(yīng)用前景，受到國(guó)內(nèi)外各大研究機(jī)構(gòu)的熱力追捧。 很多人都認(rèn)為，這項(xiàng)技術(shù)的重要性可與因特網(wǎng)相媲美正如因特網(wǎng)使得計(jì)算機(jī)能夠訪問各 種數(shù)字信息而可以不管其保存在什么地方，傳感器網(wǎng)絡(luò)將能擴(kuò)展人們與現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行遠(yuǎn)程 交互的能力。它甚至被人稱為一種全新類型的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，這就是因?yàn)樗鼌^(qū)別于過去硬件 的可到處散布的特點(diǎn)以及集體分析能力。隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)地不斷發(fā)展，高科技在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的應(yīng)用顯得越來越重 要?，F(xiàn)如今，將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)適用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，并實(shí)現(xiàn)無人智能監(jiān)控的控制系統(tǒng)， 已成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)監(jiān)控的一個(gè)必然發(fā)展趨勢(shì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于無線 互聯(lián)網(wǎng)的多節(jié)點(diǎn)環(huán)境參數(shù)綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)合理、使用操作簡(jiǎn)便、智能化程度高且使用 效果好、實(shí)用價(jià)值高，能實(shí)現(xiàn)多種環(huán)境信息的自動(dòng)獲取和處理并最終實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)作業(yè)環(huán)境地 精準(zhǔn)管理。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種基于無線互聯(lián)網(wǎng)的多節(jié)點(diǎn) 環(huán)境參數(shù)綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括由布設(shè)在被監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)組成的一個(gè)或多個(gè) 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、以無線通訊方式向農(nóng)戶所使用手持式通信設(shè)備發(fā)送指導(dǎo)信息和預(yù)警信息 的無線信號(hào)收發(fā)模塊、實(shí)時(shí)對(duì)被控制設(shè)備的相關(guān)工作參數(shù)進(jìn)行控制調(diào)整的在線監(jiān)控模塊、 通過無線互聯(lián)網(wǎng)接入農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)且根據(jù)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的檢測(cè)結(jié)果相應(yīng)對(duì)無線信號(hào)收 發(fā)模塊和在線監(jiān)控模塊進(jìn)行控制的主控機(jī)以及將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中各傳感器節(jié)點(diǎn)所檢測(cè) 數(shù)據(jù)打包并上傳至主控機(jī)的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)與主控機(jī)間進(jìn)行雙向通信，所述無線 傳感器網(wǎng)絡(luò)由以簇頭為單位的多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)以無線通訊方式自組織而成。所述主控機(jī)為內(nèi)嵌有用戶管理及日志管理功能模塊、環(huán)境因子信息管理模塊、報(bào) 表與圖形化分析功能模塊、遠(yuǎn)程管理模塊、手工維護(hù)管理模塊和預(yù)警信息管理模塊的控制ο所述被控制設(shè)備為滴灌系統(tǒng)和溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)與主控機(jī)間通過GPRS無線通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行雙向通信。所述手持式通信設(shè)備為手機(jī)，所述手機(jī)與主控機(jī)間通過GPRS無線通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行 雙向通信。所述傳感器節(jié)點(diǎn)包括對(duì)被監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的大氣溫度、大氣濕度、土壤溫度、土壤濕3度、二氧化碳濃度和光照強(qiáng)度六種環(huán)境因子進(jìn)行監(jiān)測(cè)的六種傳感器節(jié)點(diǎn)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1、布設(shè)安裝方便、信號(hào)傳輸速度快，設(shè)計(jì)合理、使用操作簡(jiǎn)便且實(shí)用性強(qiáng)。2、智能化程度高、功能完善，能真正實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)業(yè)作業(yè)環(huán)境的無人智能監(jiān)控過程。3、異構(gòu)性強(qiáng)本發(fā)明采用基于模塊的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，有利于系統(tǒng)的靈活部署和功 能的擴(kuò)充，系統(tǒng)不同層次的組成部分具有不同的編程模式、開發(fā)平臺(tái)、運(yùn)行環(huán)境和技術(shù)特點(diǎn)ο4、領(lǐng)域跨度大需要研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息有效組織和管理技術(shù)、作物生 長(zhǎng)模型、農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)等跨學(xué)科的多個(gè)研究領(lǐng)域。5、適用范圍廣本發(fā)明能有效推廣適用至其它相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域且實(shí)用價(jià)值高。6、適應(yīng)性強(qiáng)本發(fā)明能適應(yīng)不同農(nóng)作物的生長(zhǎng)環(huán)境、不同的環(huán)境因子監(jiān)控需求、不 同的管理策略和不同的應(yīng)用需求。7、功能完善，主要功能包括能實(shí)現(xiàn)對(duì)各種環(huán)境關(guān)鍵因子信息的有效管理、無線傳 感器網(wǎng)絡(luò)自身管理、為多種精細(xì)農(nóng)業(yè)應(yīng)用提供靈活、高效的信息訪問以及為精細(xì)農(nóng)業(yè)應(yīng)用 的反饋控制提供支持等多種功能。綜上所述，本發(fā)明設(shè)計(jì)合理、使用操作簡(jiǎn)便、智能化程度高且使用效果好、實(shí)用價(jià) 值高，能實(shí)現(xiàn)多種環(huán)境信息的自動(dòng)獲取和處理，所采用的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和手工維護(hù)管理 模塊能完成對(duì)光、溫、水、肥、氣等五大環(huán)境因子的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制，再通過GPRS無線通信 網(wǎng)絡(luò)將無線傳感器節(jié)點(diǎn)感知的各種環(huán)境因子信息提供給農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)，另一方面將專家系 統(tǒng)產(chǎn)生的指導(dǎo)信息發(fā)送給用戶，或直接控制滴灌系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)等實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)管理。下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖1為本發(fā)明的工作原理圖。附圖標(biāo)記說明1-無線傳感器網(wǎng)絡(luò)；2-主控機(jī)；4-在線監(jiān)控模塊；5-手機(jī)；3"無線信號(hào)收發(fā)模塊 6-網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)； 7-簇頭；8-1-滴灌系統(tǒng)；8-2-溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，本發(fā)明包括由布設(shè)在被監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)組成的一個(gè)或 多個(gè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)1、以無線通訊方式向農(nóng)戶所使用手持式通信設(shè)備發(fā)送指導(dǎo)信息和預(yù) 警信息的無線信號(hào)收發(fā)模塊3、實(shí)時(shí)對(duì)被控制設(shè)備的相關(guān)工作參數(shù)進(jìn)行控制調(diào)整的在線監(jiān) 控模塊4、通過無線互聯(lián)網(wǎng)接入農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)且根據(jù)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)1的檢測(cè)結(jié)果相應(yīng)對(duì) 無線信號(hào)收發(fā)模塊3和在線監(jiān)控模塊4進(jìn)行控制的主控機(jī)2以及將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)1中各 傳感器節(jié)點(diǎn)所檢測(cè)數(shù)據(jù)打包并上傳至主控機(jī)2的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)6。所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)6與主控機(jī)2 間進(jìn)行雙向通信，所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)1由以簇頭7為單位的多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)以無線通訊 方式自組織而成。所述主控機(jī)1為內(nèi)嵌有用戶管理及日志管理功能模塊、環(huán)境因子信息管理模塊、報(bào)表與圖形化分析功能模塊、遠(yuǎn)程管理模塊、手工維護(hù)管理模塊和預(yù)警信息管理模塊的控 制器。所述被控制設(shè)備為滴灌系統(tǒng)8-1和溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)8-2。所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)6與主控機(jī)2 間通過GPRS無線通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行雙向通信。所述手持式通信設(shè)備為手機(jī)5，所述手機(jī)5與主 控機(jī)2間通過GPRS無線通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行雙向通信。所述傳感器節(jié)點(diǎn)包括對(duì)被監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的 大氣溫度、大氣濕度、土壤溫度、土壤濕度、二氧化碳濃度和光照強(qiáng)度六種環(huán)境因子進(jìn)行監(jiān) 測(cè)的六種傳感器節(jié)點(diǎn)。本發(fā)明的工作過程是所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)1將多個(gè)傳感傳感器節(jié)點(diǎn)分別按設(shè)定 的采集周期所采集的對(duì)應(yīng)環(huán)境因子信息通過GPRS無線通信網(wǎng)絡(luò)同步上傳至主控機(jī)2，并將 各種環(huán)境因子信息提供給農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)，同時(shí)通過手工維護(hù)管理模塊輸入相應(yīng)肥料使用信 息；同時(shí)，農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)根據(jù)上述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)的各種環(huán)境因子數(shù)據(jù)和手工輸入的 肥料使用信息并結(jié)合相應(yīng)時(shí)令信息制作出當(dāng)前的生產(chǎn)指導(dǎo)方案，并通過GPRS無線通信網(wǎng) 絡(luò)將所產(chǎn)生的指導(dǎo)信息和相應(yīng)預(yù)警信息發(fā)送給用戶，或直接控制滴灌系統(tǒng)8-1和溫度調(diào)節(jié) 系統(tǒng)8-2等設(shè)備實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)管理。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明 技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技 術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于無線互聯(lián)網(wǎng)的多節(jié)點(diǎn)環(huán)境參數(shù)綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于包括由布設(shè)在 被監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)組成的一個(gè)或多個(gè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(1)、以無線通訊方式 向農(nóng)戶所使用手持式通信設(shè)備發(fā)送指導(dǎo)信息和預(yù)警信息的無線信號(hào)收發(fā)模塊(3)、實(shí)時(shí)對(duì) 被控制設(shè)備的相關(guān)工作參數(shù)進(jìn)行控制調(diào)整的在線監(jiān)控模塊(4)、通過無線互聯(lián)網(wǎng)接入農(nóng)業(yè) 專家系統(tǒng)且根據(jù)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(1)的檢測(cè)結(jié)果相應(yīng)對(duì)無線信號(hào)收發(fā)模塊(3)和在線監(jiān)控 模塊(4)進(jìn)行控制的主控機(jī)O)以及將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(1)中各傳感器節(jié)點(diǎn)所檢測(cè)數(shù)據(jù)打 包并上傳至主控機(jī)O)的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)(6)，所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)(6)與主控機(jī)O)間進(jìn)行雙向通信， 所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(1)由以簇頭(7)為單位的多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)以無線通訊方式自組織而 成。
2.按照權(quán)利要求1所述的基于無線互聯(lián)網(wǎng)的多節(jié)點(diǎn)環(huán)境參數(shù)綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在 于所述主控機(jī)(1)為內(nèi)嵌有用戶管理及日志管理功能模塊、環(huán)境因子信息管理模塊、報(bào)表 與圖形化分析功能模塊、遠(yuǎn)程管理模塊、手工維護(hù)管理模塊和預(yù)警信息管理模塊的控制器。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的基于無線互聯(lián)網(wǎng)的多節(jié)點(diǎn)環(huán)境參數(shù)綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特 征在于所述被控制設(shè)備為滴灌系統(tǒng)(8-1)和溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)(8-2)。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的基于無線互聯(lián)網(wǎng)的多節(jié)點(diǎn)環(huán)境參數(shù)綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特 征在于所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)(6)與主控機(jī)O)間通過GPRS無線通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行雙向通信。
5.按照權(quán)利要求1或2所述的基于無線互聯(lián)網(wǎng)的多節(jié)點(diǎn)環(huán)境參數(shù)綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特 征在于所述手持式通信設(shè)備為手機(jī)(5)，所述手機(jī)( 與主控機(jī)O)間通過GPRS無線通 信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行雙向通信。
6.按照權(quán)利要求1或2所述的基于無線互聯(lián)網(wǎng)的多節(jié)點(diǎn)環(huán)境參數(shù)綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特 征在于所述傳感器節(jié)點(diǎn)包括對(duì)被監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的大氣溫度、大氣濕度、土壤溫度、土壤濕度、 二氧化碳濃度和光照強(qiáng)度六種環(huán)境因子進(jìn)行監(jiān)測(cè)的六種傳感器節(jié)點(diǎn)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于無線互聯(lián)網(wǎng)的多節(jié)點(diǎn)環(huán)境參數(shù)綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括由布設(shè)在被監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)組成的一個(gè)或多個(gè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、向農(nóng)戶所使用手持式通信設(shè)備發(fā)送指導(dǎo)信息和預(yù)警信息的無線信號(hào)收發(fā)模塊、實(shí)時(shí)對(duì)被控制設(shè)備相關(guān)工作參數(shù)進(jìn)行控制調(diào)整的在線監(jiān)控模塊、通過無線互聯(lián)網(wǎng)接入農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)且根據(jù)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的檢測(cè)結(jié)果對(duì)無線信號(hào)收發(fā)模塊和在線監(jiān)控模塊進(jìn)行控制的主控機(jī)以及將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中各傳感器節(jié)點(diǎn)所檢測(cè)數(shù)據(jù)打包并上傳至主控機(jī)的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理、使用操作簡(jiǎn)便、智能化程度高且使用效果好、實(shí)用價(jià)值高，能實(shí)現(xiàn)多種環(huán)境信息的自動(dòng)獲取和處理并最終實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)作業(yè)環(huán)境地精準(zhǔn)管理。
文檔編號(hào)H04W84/18GK102053587SQ20091021853
公開日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2009年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月27日
發(fā)明者吳曉華, 蒙海軍, 高濤 申請(qǐng)人:西安迅騰科技有限責(zé)任公司