一種基于ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種基于ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
【【背景技術(shù)】】
[0002]設(shè)施農(nóng)業(yè)是指借助溫室及其配套裝置來調(diào)節(jié)和控制作物的生長(zhǎng)環(huán)境，是一種農(nóng)業(yè)擺脫自然制約的有效手段之一，近年來，以色列、荷蘭等在設(shè)施農(nóng)業(yè)上的研究和生產(chǎn)方面已經(jīng)達(dá)到了很高的水平，在我國(guó)，以塑料大棚和溫室為主體的設(shè)施農(nóng)業(yè)也正在迅速發(fā)展，但與國(guó)外相比，我國(guó)的設(shè)施農(nóng)業(yè)普遍存在科技含量低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)水平和效益低下等缺點(diǎn)，因此，迫切需要對(duì)技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，以提高我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)的整體水平，而信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用是提高設(shè)施農(nóng)業(yè)科技水平不可或缺的重要環(huán)節(jié)，將低成本、高效率、智能化的設(shè)備應(yīng)用于農(nóng)業(yè)信息采集，用信息技術(shù)來改造傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)，可推動(dòng)中國(guó)農(nóng)業(yè)向?qū)嵸|(zhì)意義上的“工廠化、現(xiàn)代化”方向持續(xù)快速的發(fā)展。
[0003]目前，傳統(tǒng)的基于有線通信系統(tǒng)的農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)存在以下不足之處:一是有線通信技術(shù)雖具有設(shè)備操作性好、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但是實(shí)際的應(yīng)用環(huán)境潮濕、高溫、土壤及空氣具有較高的酸堿性，極易導(dǎo)致通信電纜的老化，從而降低系統(tǒng)的可靠性，故障發(fā)生率和誤報(bào)警率較高;二是農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)采集大多是在廣闊的空間內(nèi)進(jìn)行的，在實(shí)際的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用中，需要密布傳感器節(jié)點(diǎn)，才能實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域的有效覆蓋，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)設(shè)施內(nèi)部的線纜縱橫交錯(cuò)，靈活性和擴(kuò)展性能差，系統(tǒng)安裝及維護(hù)成本高。
[0004]因此，為克服上述技術(shù)的不足而設(shè)計(jì)出可以近距離無線連接、設(shè)備可靠性強(qiáng)、故障發(fā)生率和誤報(bào)率低、靈活性和擴(kuò)展性能好，且能提高農(nóng)業(yè)管理的網(wǎng)絡(luò)化和智能化水平的一種基于ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，正是發(fā)明人所要解決的問題。
【【實(shí)用新型內(nèi)容】】
[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種基于ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)備系統(tǒng)可靠性強(qiáng)，故障發(fā)生率和誤報(bào)警率降低，系統(tǒng)安裝及維護(hù)成本低，靈活性和擴(kuò)展性能好，可實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤、水、肥、光照等信息的實(shí)時(shí)和精確測(cè)量，降低農(nóng)業(yè)管理量，提高農(nóng)業(yè)管理的網(wǎng)絡(luò)化、智能化水平，有非常好的實(shí)用價(jià)值。
[0006]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種基于ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其包括ZigBee傳感器節(jié)點(diǎn)、無線通信模塊、基站、GPRS模塊、遠(yuǎn)程監(jiān)控中心、報(bào)警模塊，所述ZigBee傳感器節(jié)點(diǎn)通過無線通信模塊相互連接，所述基站與傳感器節(jié)點(diǎn)連接，所述基站通過GPRS模塊與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心連接，所述遠(yuǎn)程監(jiān)控中心與報(bào)警模塊連接。
[0007]進(jìn)一步，所述ZigBee傳感器節(jié)點(diǎn)包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、無線通信模塊、電源管理模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括空氣濕度傳感器、土壤濕度傳感器、光照強(qiáng)度傳感器、CO2濃度傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器，所述數(shù)據(jù)處理模塊包括存儲(chǔ)器、微處理器、嵌入式操作系統(tǒng)，所述無線通信模塊包括無線射頻模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊與數(shù)據(jù)處理模塊連接，所述數(shù)據(jù)處理模塊與無線通信模塊連接，所述電源管理模塊分別與數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、無線通信模塊連接。
[0008]進(jìn)一步，所述基站包括無線通信模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、USB數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、IXD顯示模塊、電源管理模塊，所述數(shù)據(jù)處理模塊包括微處理器、嵌入式操作系統(tǒng)，所述無線通信模塊包括GPRS模塊、無線射頻模塊，所述USB數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、LCD顯示模塊分別與數(shù)據(jù)處理模塊連接，所述數(shù)據(jù)處理模塊與無線通信模塊連接。
[0009]進(jìn)一步，所述電源管理模塊的電池為2節(jié)AA充電電池。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0011]1、本實(shí)用新型通過采用USB存儲(chǔ)方式，具有容量大、可擴(kuò)展、熱插拔的優(yōu)點(diǎn)。
[0012]2、本實(shí)用新型ZigBee傳感器節(jié)點(diǎn)通過采用ZigBee技術(shù)，可以近距離無線連接，避免線纜縱橫交錯(cuò)，具有低復(fù)雜度、低功耗、低成本的特點(diǎn)，隨時(shí)隨地獲取農(nóng)業(yè)環(huán)境信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤、水、肥、光照等信息的實(shí)時(shí)和精確測(cè)量，提高農(nóng)業(yè)管理的網(wǎng)絡(luò)化、智能化水平。
[0013]3、本實(shí)用新型ZigBee傳感器節(jié)點(diǎn)的電池采用2節(jié)AA充電電池供電，相比于采用太陽能電池供電，更有利于保持節(jié)點(diǎn)的體積較小，且不受天氣、光照的影響，充電電池一般可工作ISOd左右，在電池進(jìn)入低電量的狀態(tài)時(shí)還可發(fā)出低電量信號(hào)，提醒工作人員進(jìn)行充電，環(huán)保且維護(hù)方便。
【【附圖說明】】
[0014]圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)不意圖。
[0015]圖2是本實(shí)用新型ZigBee傳感器節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3是本實(shí)用新型基站硬件結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]附圖標(biāo)記說明:1_監(jiān)測(cè)區(qū)域；2-傳感器節(jié)點(diǎn)；3-無線通信模塊;4-基站；5-GPRS模塊;6-遠(yuǎn)程監(jiān)控中心;7-報(bào)警模塊;8-短信報(bào)警模塊;9-聲光報(bào)警模塊;10-空氣濕度傳感器；11-土壤濕度傳感器；12-光照強(qiáng)度傳感器；13-C02濃度傳感器；14-A/D轉(zhuǎn)換器；15-數(shù)據(jù)采集模塊；16存儲(chǔ)器；17-微處理器；18-嵌入式操作系統(tǒng)；19-數(shù)據(jù)處理模塊;20-無線射頻模塊；21-電源管理模塊;22-1^8數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器;23-^0顯示模塊。
【【具體實(shí)施方式】】
[0018]下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型，應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實(shí)用新型講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落在申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0019]參見圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖，一種基于ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其包括ZigBee傳感器節(jié)點(diǎn)2、無線通信模塊3、基站4、GPRS模塊5、遠(yuǎn)程監(jiān)控中心6、報(bào)警模塊7，ZigBee傳感器節(jié)點(diǎn)2通過無線通信模塊3相互連接，基站4與傳感器節(jié)點(diǎn)2連接，基站4通過GPRS模塊5與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心6連接，遠(yuǎn)程監(jiān)控中心6與報(bào)警模塊7連接。
[0020]布設(shè)在大棚或溫室中的ZigBee傳感器節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)采集農(nóng)作物生長(zhǎng)所需的空氣溫度