基于433m通信的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，特別涉及一種基于433M通信的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)傳感器、射頻識(shí)別技術(shù)、全球定位系統(tǒng)等技術(shù)，實(shí)時(shí)采集任何需要監(jiān)控、連接、互動(dòng)的物體或過(guò)程，采集其聲、光、熱、電、力學(xué)、化學(xué)、生物、位置等各種需要的信息，通過(guò)各類可能的網(wǎng)絡(luò)接入，實(shí)現(xiàn)物與物、物與人的泛在連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)物品和過(guò)程的智能化感知、識(shí)別和管理。
[0003]物聯(lián)網(wǎng)是智能感知、識(shí)別技術(shù)與普適計(jì)算、泛在網(wǎng)絡(luò)、智能信息處理的融合應(yīng)用，被稱為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。與其說(shuō)物聯(lián)網(wǎng)是網(wǎng)絡(luò)，不如說(shuō)物聯(lián)網(wǎng)是業(yè)務(wù)和應(yīng)用，物聯(lián)網(wǎng)也被視為互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用拓展。
[0004]當(dāng)前，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展處于起步階段，在實(shí)施應(yīng)用過(guò)程中都是以特定行業(yè)為背景構(gòu)建專用的傳感器系統(tǒng)，彼此之間信息難以共享。物聯(lián)網(wǎng)未提供異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)集成接入，各種物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備如各種傳感器、智能手機(jī)等，所使用的通信技術(shù)、協(xié)議、安全機(jī)制不盡相同，要實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的目標(biāo)首先要解決的就是異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的集成接入，并在此基礎(chǔ)上通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)將所有傳感器節(jié)點(diǎn)連通起來(lái)。而現(xiàn)有的傳感器系統(tǒng)只能支持特定設(shè)備接入，不能提供異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)集成技術(shù)。因此，需要提供一種集成的、支持異構(gòu)環(huán)境的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。
[0005]農(nóng)業(yè)具有對(duì)象多樣，地域廣闊，偏僻分散，遠(yuǎn)離都市社區(qū)，通信條件落后等特點(diǎn)，因此在多數(shù)情況下，農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)信息的獲取及對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)監(jiān)管非常困難。如何有效的獲取農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)信息并根據(jù)獲取的信息對(duì)農(nóng)業(yè)進(jìn)行相應(yīng)的監(jiān)管是智慧農(nóng)業(yè)的核心。
[0006]當(dāng)前獲取農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)信息主要依靠傳感技術(shù)及物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線通信技術(shù)。傳感器網(wǎng)絡(luò)由許多微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成，微型傳感器節(jié)點(diǎn)接入傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)通常采用網(wǎng)關(guān)的方式。
[0007]目前傳感器與網(wǎng)關(guān)主要采用無(wú)線連接，這樣會(huì)經(jīng)常存在無(wú)線傳感器無(wú)線傳輸距離不遠(yuǎn)、與網(wǎng)關(guān)連接不上、無(wú)線傳感器不斷發(fā)射數(shù)據(jù)功耗大，供電電池經(jīng)常沒(méi)電等問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明目的:本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種種集成的、支持異構(gòu)環(huán)境的，解決現(xiàn)有農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)抗干擾能力差，有效控制范圍小的缺點(diǎn)的基于433M通信的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。
[0009]技術(shù)方案:本發(fā)明所述的一種基于433M通信的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，包括:
物聯(lián)網(wǎng)中心服務(wù)器；
物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備；
協(xié)議棧服務(wù)器，其上構(gòu)建有協(xié)議棧庫(kù)，該協(xié)議棧庫(kù)包括有多個(gè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備協(xié)議棧以及調(diào)用記錄，調(diào)用記錄包括各物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備協(xié)議棧的調(diào)用頻率，一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備協(xié)議棧的調(diào)用頻率為調(diào)用次數(shù)與調(diào)用時(shí)間范圍的比值；
中轉(zhuǎn)服務(wù)器，其設(shè)置于物聯(lián)網(wǎng)中心服務(wù)器和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間，用于接收物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，中轉(zhuǎn)服務(wù)器存儲(chǔ)有一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧；
中轉(zhuǎn)服務(wù)器包括物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備檢測(cè)模塊、協(xié)議棧調(diào)取模塊和協(xié)議棧轉(zhuǎn)換模塊，中轉(zhuǎn)服務(wù)器接收到當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)后，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備檢測(cè)模塊根據(jù)當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)判斷當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備類型和協(xié)議類型，協(xié)議棧調(diào)取模塊根據(jù)該協(xié)議類型從協(xié)議棧庫(kù)中調(diào)取與該協(xié)議類型對(duì)應(yīng)的當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備協(xié)議棧，并在協(xié)議棧庫(kù)內(nèi)更新當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備協(xié)議棧的調(diào)用頻率，協(xié)議棧轉(zhuǎn)換模塊應(yīng)用當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備協(xié)議棧對(duì)當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)解析，并利用物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧對(duì)解析后的當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)封裝，中轉(zhuǎn)服務(wù)器將封裝后的當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)發(fā)送給物聯(lián)網(wǎng)中心服務(wù)器；
協(xié)議棧服務(wù)器還包括一通信配置模塊，該通信配置模塊監(jiān)控調(diào)用記錄，當(dāng)當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備協(xié)議棧的調(diào)用頻率高于一閾值時(shí)，則通信配置模塊在中轉(zhuǎn)服務(wù)器上建立一臨時(shí)協(xié)議棧庫(kù)，并將該當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議棧存儲(chǔ)至該臨時(shí)協(xié)議棧庫(kù)，以及建立一臨時(shí)調(diào)用記錄，該臨時(shí)調(diào)用記錄為所述調(diào)用記錄在中轉(zhuǎn)服務(wù)器上的映射，并且在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備檢測(cè)模塊內(nèi)對(duì)該當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備協(xié)議棧的協(xié)議類型進(jìn)行標(biāo)記，當(dāng)一個(gè)與當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備協(xié)議棧對(duì)應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備向中轉(zhuǎn)服務(wù)器發(fā)送物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)時(shí)，則物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備檢測(cè)模塊根據(jù)當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)判斷當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備類型和協(xié)議類型，協(xié)議棧調(diào)取模塊根據(jù)該協(xié)議類型從臨時(shí)協(xié)議棧庫(kù)中調(diào)取當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備協(xié)議棧，并在臨時(shí)調(diào)用記錄內(nèi)更新當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備協(xié)議棧的調(diào)用頻率，當(dāng)調(diào)用頻率低于一閾值時(shí)，則將該當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備協(xié)議棧從臨時(shí)協(xié)議棧庫(kù)中刪除。
[0010]進(jìn)一步的，中轉(zhuǎn)服務(wù)器還用于接收物聯(lián)網(wǎng)中心服務(wù)器的當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)指令，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備檢測(cè)模塊根據(jù)當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)指令判斷當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)指令的協(xié)議類型，如果該協(xié)議類型被標(biāo)記，則協(xié)議棧調(diào)取模塊根據(jù)該協(xié)議類型從臨時(shí)協(xié)議棧庫(kù)中調(diào)取與該協(xié)議類型對(duì)應(yīng)的當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備協(xié)議棧，如果該協(xié)議類型沒(méi)有被標(biāo)記，則協(xié)議棧調(diào)取模塊根據(jù)該協(xié)議類型從協(xié)議棧服務(wù)器的協(xié)議棧庫(kù)內(nèi)調(diào)取與該協(xié)議類型對(duì)應(yīng)的當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備協(xié)議棧，協(xié)議棧轉(zhuǎn)換模塊應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧對(duì)當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)指令進(jìn)行解析，并利用當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備協(xié)議棧對(duì)解析后的當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)指令封裝，中轉(zhuǎn)服務(wù)器將封裝后的當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)指令發(fā)送至一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。
[0011]進(jìn)一步的，所述物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備包括溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器、氧氣含量傳感器、位置傳感器和智能手機(jī)終端。
[0012]進(jìn)一步的，所述調(diào)用時(shí)間范圍為24-48小時(shí)。
[0013]進(jìn)一步的，所述閾值為10-15次/h。
[0014]進(jìn)一步的，所述物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備采用433M通信協(xié)議進(jìn)行通訊。
[0015]本發(fā)明還公開了一種應(yīng)用于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，該設(shè)備采用433M通信協(xié)議進(jìn)行通訊;該設(shè)備包括微控制器、電源模塊、處理器、供電模塊、非易失閃存、存儲(chǔ)模塊、USB接口、以太網(wǎng)接口、無(wú)線串口模塊，微控制器連接有電源模塊，微控制器連接有無(wú)線傳感器組，微控制器通過(guò)433M無(wú)線發(fā)送接收電路、無(wú)線串口模塊路與處理器連接，處理器分別連接供電模塊、非易失閃存、存儲(chǔ)模塊、USB接口、以太網(wǎng)接口，處理器采用AT91SAM9260處理器，USB接口連接有3G網(wǎng)卡，處理器通過(guò)3G網(wǎng)卡連接有遠(yuǎn)端網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。
[0016]進(jìn)一步的，電源模塊包括兩節(jié)鋰電池和用于將鋰電池穩(wěn)壓輸出的3.3V升壓到5V的升壓電路，升壓電路采用MAX619升壓芯片，MAX619升壓芯片的IN端連接鋰電池的3.3V穩(wěn)壓輸出端，MAX619升壓芯片的IN端與鋰電池的3.3V穩(wěn)壓輸出端間通過(guò)電容C12接地，MAX619升壓芯片的CL+端通過(guò)電容Cll連接MAX619升壓芯片的CL-端，MAX619升壓芯片的的C2+端通過(guò)電容C14連接MAX619升壓芯片的C2-端，MAX619升壓芯片的SHDN端通過(guò)電阻R4連接微控制器的P20引腳，MAX619升壓芯片的OUT端通過(guò)電容C13接地，MAX619升壓芯片的OUT端為5V電壓輸出端。
[0017]進(jìn)一步的，微控制器采用MSP430微控制器，供電模塊采用將交流220V轉(zhuǎn)換成DC5V的電源適配器。
[0018]進(jìn)一步的，無(wú)線串口模塊路設(shè)有隔離電路，隔離電路包括電源隔離模塊和信號(hào)隔離模塊，信號(hào)隔離模塊采用雙通道數(shù)字隔離器ADUM1201;無(wú)線傳感器組包括溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器、氧氣含量傳感器、位置傳感器。
[0019]有益效果:本發(fā)明通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備檢測(cè)模塊檢測(cè)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，可以確定出物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備對(duì)應(yīng)的協(xié)議類型，協(xié)議棧調(diào)取模塊調(diào)取相應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備協(xié)議棧，以實(shí)現(xiàn)將物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為物聯(lián)網(wǎng)中心服務(wù)器可以使用的數(shù)據(jù)；第二、由于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備具有多種類型，物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)也就會(huì)對(duì)應(yīng)不同的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備協(xié)議棧，這要求在系統(tǒng)設(shè)置之初，就將所有的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備協(xié)議棧設(shè)置在協(xié)議棧服務(wù)器上，每次進(jìn)行協(xié)議棧轉(zhuǎn)換，每次都要在協(xié)議棧服務(wù)器上調(diào)取相應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備協(xié)議棧，這增加了系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間，通過(guò)在系統(tǒng)上設(shè)置通信配置模塊和調(diào)用記錄，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備協(xié)議棧進(jìn)行監(jiān)控，這樣可以確定出系統(tǒng)使用頻率較高的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備協(xié)議