一種移動式農(nóng)田環(huán)境信息監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種移動式農(nóng)田環(huán)境信息監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：包括終端節(jié)點、ZigBee中心節(jié)點、服務(wù)器和監(jiān)測設(shè)備，所述終端節(jié)點包括ZigBee終端節(jié)點模塊和傳感器，所述傳感器和ZigBee終端節(jié)點連接，若干終端節(jié)點和ZigBee中心節(jié)點組成一張星型拓撲結(jié)構(gòu)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，ZigBee中心節(jié)點和服務(wù)器連接，ZigBee中心節(jié)點通過無線網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)測設(shè)備連接。其產(chǎn)生的有益效果是，智能手機或平板電腦等移動設(shè)備上實現(xiàn)監(jiān)測，不僅降低使用成本，攜帶方便，而且界面更為簡單友好，操作更為方便，真正實現(xiàn)隨時、隨地對農(nóng)田進行監(jiān)測和管理。同時系統(tǒng)支持Wi?Fi、3G及4G無線網(wǎng)絡(luò)，具有不受有線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境限制的特點，系統(tǒng)價格低廉，是環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)走向農(nóng)村基層的有效方法。
【專利說明】
一種移動式農(nóng)田環(huán)境信息監(jiān)測系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及精確農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，具體地說是一種農(nóng)田環(huán)境信息監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)在移動設(shè)備上實時監(jiān)測農(nóng)田環(huán)境的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]農(nóng)田環(huán)境信息是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)實施精確施肥、灌溉以及進行霜凍防護的重要依據(jù)。通過實時環(huán)境監(jiān)測獲取農(nóng)田環(huán)境實時數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)對農(nóng)作物生長情況作出判斷并及時采取有效措施即可實現(xiàn)高效生產(chǎn)管理。
[0003]隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展，對于實時環(huán)境監(jiān)測獲取農(nóng)田環(huán)境實時數(shù)據(jù)的時效性和設(shè)備的便攜性要求也越來越高。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的在于提供一種隨時、隨地均可監(jiān)測，能更方便快捷地監(jiān)測場內(nèi)各采集點數(shù)據(jù)的移動平臺。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的移動式農(nóng)田環(huán)境信息監(jiān)測系統(tǒng)，包括終端節(jié)點、ZigBee中心節(jié)點、服務(wù)器和監(jiān)測設(shè)備，所述終端節(jié)點包括ZigBee終端節(jié)點模塊和傳感器，所述傳感器和ZigBee終端節(jié)點連接，若干終端節(jié)點和ZigBee中心節(jié)點組成一張星型拓撲結(jié)構(gòu)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，ZigBee中心節(jié)點和服務(wù)器連接，ZigBee中心節(jié)點通過無線網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)測設(shè)備連接。
[0006]為了對農(nóng)田各項數(shù)據(jù)進行監(jiān)測傳輸，所述傳感器包括空氣溫濕度傳感器、土壤濕度傳感器、土壤溫度傳感器和光照度傳感器，所述終端節(jié)點還包括天線，每一個傳感器以及天線均與一個ZigBee終端節(jié)點模塊連接。
[0007]一個優(yōu)選的方案是，ZigBee中心節(jié)點選擇SZ02-232-2KSZ02 ZigBee模塊，所述ZigBee終端節(jié)點模塊選擇SZ02-232-2KSZ06 ZigBee模塊。
[0008]本實用新型所述的移動式農(nóng)田環(huán)境信息監(jiān)測系統(tǒng)在智能手機或平板電腦等移動設(shè)備上實現(xiàn)監(jiān)測，不僅降低使用成本，攜帶方便，而且界面更為簡單友好，操作更為方便，真正實現(xiàn)隨時、隨地對農(nóng)田進行監(jiān)測和管理。同時系統(tǒng)支持Wi_F1、3G及4G無線網(wǎng)絡(luò)，具有不受有線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境限制的特點，系統(tǒng)價格低廉，是環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)走向農(nóng)村基層的有效方法。
【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型所述移動式農(nóng)田環(huán)境信息監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖；
[0010]圖2為終端節(jié)點的結(jié)構(gòu)圖；
[0011 ]圖3為本實用新型數(shù)據(jù)采集流程圖；
[0012]圖中:I是終端節(jié)點、2是中心節(jié)點、3是服務(wù)器、4是移動設(shè)備，5是空氣溫濕度傳感器、6是土壤濕度傳感器、7是土壤溫度傳感器、8是光照度傳感器、9是ZigBee終端節(jié)點模塊、10是供電單元。
【具體實施方式】
[0013]如圖1，本實用新型的移動式農(nóng)田環(huán)境信息監(jiān)測系統(tǒng)主要由由分布在農(nóng)田的若干終端節(jié)點1、一個中心節(jié)點2、負責(zé)數(shù)據(jù)處理的服務(wù)器3以及移動設(shè)備4組成。
[OOM]終端節(jié)點I主要由ZigBee終端節(jié)點模9塊，天線，供電單元10和傳感器組成，傳感器包括空氣溫濕度傳感器5、土壤濕度傳感器6、土壤溫度傳感器7和光照度傳感器8，上述傳感器、供電單元10和天線均連接在ZigBee終端節(jié)點模塊9上，組成完整的一個終端節(jié)點1，如圖2所示。
[0015]若干分布在不同農(nóng)田里的終端節(jié)點I和ZigBee中心節(jié)點2組成一張星型拓撲結(jié)構(gòu)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，其中ZigBee中心節(jié)點2選用上海順舟科技生產(chǎn)的SZ02-232-2KSZ02ZigBee模塊，承擔(dān)網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)者的功能;終端節(jié)點I選用SZ02-232-2KSZ06 ZigBee模塊，與傳感器連接并獲取環(huán)境信息數(shù)據(jù)，并通過無線網(wǎng)絡(luò)定時將數(shù)據(jù)發(fā)送到中心節(jié)點。
[00? 6]服務(wù)器3為一臺計算機，連接ZigBee中心節(jié)點2并接收數(shù)據(jù)，提供WEB服務(wù)以實現(xiàn)數(shù)據(jù)查詢及分析。服務(wù)器3運行一個采用VC++開發(fā)工具開發(fā)的數(shù)據(jù)接收程序，采集溫濕度數(shù)據(jù)并存入數(shù)據(jù)庫，流程如圖3所示。
[0017]經(jīng)過服務(wù)器3處理的環(huán)境信息數(shù)據(jù)通過3G、4G、WiFi等訪問服務(wù)器獲得并顯示在移動設(shè)備APP上的農(nóng)田實時地圖上。同時，服務(wù)器3采集中心節(jié)點數(shù)據(jù)并存入數(shù)據(jù)庫，自動對數(shù)據(jù)進行分析，當(dāng)發(fā)現(xiàn)異常情況及時發(fā)送報警信號至監(jiān)測系統(tǒng)APP，APP收到服務(wù)器發(fā)出的警報信息后及時發(fā)出提醒告知管理人員。APP可實時顯示監(jiān)測設(shè)備運行情況并進行管理。APP與服務(wù)器數(shù)據(jù)的訪問通過JSON通信方式實現(xiàn)，JSON是一種輕量級的數(shù)據(jù)交換格式，具有良好的可讀和便于快速編寫的特性，可以在不同平臺間進行數(shù)據(jù)交換。
[0018]本實用新型數(shù)據(jù)庫主要記錄的信息如下:
[0019]I)用戶信息表，記錄用戶的ID，用戶名，密碼等。
[0020]2)節(jié)點信息表，記錄節(jié)點的類型，是中心節(jié)點還是終端節(jié)點，網(wǎng)絡(luò)ID，地址，工作時間，休眠時間等。
[0021 ] 3)傳感器信息表，記錄傳感器的位置、狀態(tài)及工作時間等。
[0022]4)實時數(shù)據(jù)表，記錄收集到的各個傳感器發(fā)回來的溫濕度數(shù)據(jù)，接收時間。
[0023]該APP與服務(wù)器數(shù)據(jù)的訪問通過JSON通信方式實現(xiàn)，JSON是一種輕量級的數(shù)據(jù)交換格式，具有良好的可讀和便于快速編寫的特性，可以在不同平臺間進行數(shù)據(jù)交換，并通過智能手機或平板電腦等移動設(shè)備可實現(xiàn)對農(nóng)田各監(jiān)測點環(huán)境數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測以及對各監(jiān)測點的設(shè)備管理。
【主權(quán)項】
1.一種移動式農(nóng)田環(huán)境信息監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:包括終端節(jié)點、ZigBee中心節(jié)點、服務(wù)器和監(jiān)測設(shè)備，所述終端節(jié)點包括ZigBee終端節(jié)點模塊和傳感器，所述傳感器和ZigBee終端節(jié)點連接，若干終端節(jié)點和ZigBee中心節(jié)點組成一張星型拓撲結(jié)構(gòu)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，ZigBee中心節(jié)點和服務(wù)器連接，ZigBee中心節(jié)點通過無線網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)測設(shè)備連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動式農(nóng)田環(huán)境信息監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述傳感器包括空氣溫濕度傳感器、土壤濕度傳感器、土壤溫度傳感器和光照度傳感器，所述終端節(jié)點還包括天線，每一個傳感器以及天線均與一個ZigBee終端節(jié)點模塊連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動式農(nóng)田環(huán)境信息監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述ZigBee中心節(jié)點為SZ02-232-2KSZ02 ZigBee模塊，所述ZigBee終端節(jié)點模塊為SZ02-232-2KSZ06ZigBee 模塊。
【文檔編號】G08C17/02GK205593554SQ201620033603
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年1月14日
【發(fā)明人】周立, 張書慧, 陳加國
【申請人】南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院