基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的兔舍環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的兔舍環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括用于數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)傳送控制的處理器模塊，用于信息采集的兔舍環(huán)境傳感器模塊，用于接收傳感器模塊數(shù)據(jù)的無(wú)線通信模塊，以及用于提供工作電源的電源模塊；所述處理器模塊分別與無(wú)線通信模塊和兔舍環(huán)境傳感器模塊連接；所述電源模塊分別與處理器模塊、無(wú)線通信模塊和傳感器模塊連接。本實(shí)用新型基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的兔舍環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有體積小、工作穩(wěn)定、低功耗、傳輸距離遠(yuǎn)以及可靠性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的兔舍環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的兔舍環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著養(yǎng)兔業(yè)規(guī)?；⒓s化程度的不斷提高，兔舍環(huán)境難以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制，兔產(chǎn)品的質(zhì)量安全問(wèn)題日益突出，已經(jīng)成為制約我國(guó)養(yǎng)兔產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的瓶頸。因此，以及時(shí)掌握兔舍信息為目的，構(gòu)建一個(gè)無(wú)線兔舍環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)顯得尤為重要。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的最具發(fā)展前景的高新【技術(shù)領(lǐng)域】之一，為滿足畜禽養(yǎng)殖信息采集中各種需求，研究人員結(jié)合不同的監(jiān)測(cè)需求，設(shè)計(jì)了多種專(zhuān)用的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與傳感器節(jié)點(diǎn)。但目前對(duì)于兔舍環(huán)境監(jiān)測(cè)，部分系統(tǒng)由于受限于ZigBee固化通信協(xié)議，難以針對(duì)特定環(huán)境的節(jié)點(diǎn)分布進(jìn)行有效組網(wǎng)并實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定傳輸，更有部分系統(tǒng)受通信模塊限制，節(jié)點(diǎn)間穩(wěn)定通信距離僅為50m左右。其次，在應(yīng)用WSN獲取兔舍環(huán)境信息時(shí)，無(wú)線電信號(hào)傳輸過(guò)程中受兔舍分布、墻壁障礙等眾多因素的共同影響。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的兔舍環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
[0004]本實(shí)用新型的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0005]基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的兔舍環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括用于數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)傳送控制的處理器模塊，用于信息采集的兔舍環(huán)境傳感器模塊，用于接收兔舍環(huán)境傳感器模塊數(shù)據(jù)的無(wú)線通信模塊，以及用于提供工作電源的電源模塊；所述處理器模塊分別與無(wú)線通信模塊和兔舍環(huán)境傳感器模塊連接；所述電源模塊分別與處理器模塊、無(wú)線通信模塊和傳感器模塊連接。
[0006]優(yōu)選的，所述兔舍環(huán)境傳感器模塊包括氨氣濃度傳感器、空氣溫度濕度傳感器；氨氣濃度傳感器、空氣溫濕度傳感器均與處理器模塊連接。
[0007]優(yōu)選的，氨氣濃度傳感器為ME4-NH3氨氣濃度傳感器；空氣溫度濕度傳感器為DHT22空氣溫濕度傳感器。
[0008]優(yōu)選的，所述電源模塊包括供電電源和直流穩(wěn)壓芯片，所述直流穩(wěn)壓芯片為L(zhǎng)Tl 129-5 芯片。
[0009]優(yōu)選的，所述供電電源采用雙電源系統(tǒng)供電，供電電源包括3節(jié)鋰電池，I節(jié)鋰電池為處理器模塊和無(wú)線通信模塊供電；另外2節(jié)鋰電池串聯(lián)后經(jīng)直流穩(wěn)壓芯片降壓至5V為兔舍環(huán)境傳感器模塊供電。
[0010]本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果:
[0011]1、本實(shí)用新型基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的兔舍環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在空曠地帶最大有效通信距離達(dá)到198m，在休眠狀態(tài)下的電流消耗僅為2.50 μ A，且網(wǎng)絡(luò)丟包率為1.34%。[0012]2、本實(shí)用新型基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的兔舍環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有體積小、工作穩(wěn)定、低功耗、傳輸距離遠(yuǎn)以及可靠性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
[0013]3、本實(shí)用新型采用雙電源系統(tǒng)供電，保證了兔舍環(huán)境監(jiān)測(cè)時(shí)用電的可靠性。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
[0016]實(shí)施例
[0017]如圖1所示，一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的兔舍環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括用于數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)傳送控制的處理器模塊，用于信息采集的兔舍環(huán)境傳感器模塊，用于接收無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的無(wú)線通信模塊以及用于提供工作電源的電源模塊；所述處理器模塊分別與無(wú)線通信模塊和兔舍環(huán)境傳感器模塊連接；所述電源模塊分別與處理器模塊、無(wú)線通信模塊和兔舍環(huán)境傳感器模塊連接。本實(shí)施例主要為部署在兔舍環(huán)境監(jiān)測(cè)區(qū)域的若干采集節(jié)點(diǎn)，控制節(jié)點(diǎn)組成無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，再由無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息采集后發(fā)送數(shù)據(jù)信息到PC端進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。采集節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)采集監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)觀察者感興趣的環(huán)境數(shù)據(jù)，例如空氣溫度、空氣濕度，光強(qiáng)度等；控制節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)無(wú)線接收各采集節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理后傳送給PC端；PC端顯示屏作為數(shù)據(jù)顯示設(shè)備負(fù)責(zé)兔舍環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)發(fā)布。
[0018]本實(shí)施例的兔舍環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的處理器模塊以MSP430F149微處理器為核心。本處理器模塊具有上電自動(dòng)復(fù)位及手動(dòng)按鍵復(fù)位功能，晶體振蕩電路為系統(tǒng)提供工作所需要的時(shí)鐘信號(hào)，所有的任務(wù)調(diào)度、數(shù)據(jù)處理、功能協(xié)調(diào)、通信控制都在此模塊的支持下完成。
[0019]本實(shí)施例中兔舍環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的無(wú)線通信模塊以nRF905無(wú)線通信芯片為核心。nRF905工作電壓范圍1.9-3.6V，工作于433/868/915MHz3個(gè)ISM頻道，發(fā)射功率可調(diào)，自帶載波監(jiān)測(cè)協(xié)議。由一個(gè)完全集成的頻率調(diào)節(jié)器，一個(gè)帶解調(diào)器的接收器，一個(gè)功率放大器，一個(gè)晶振振蕩器和一個(gè)調(diào)節(jié)器組成。發(fā)射功率為IOdBm時(shí)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)有效通信距離在空曠地帶達(dá)到198m。
[0020]本實(shí)施例中兔舍環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的兔舍環(huán)境傳感器模塊由ME4-NH3氨氣濃度傳感器、DHT22空氣溫濕度傳感器及其外圍電路組成。傳感器電源由繼電器控制輸出，當(dāng)需要執(zhí)行數(shù)據(jù)采集任務(wù)時(shí)，繼電器導(dǎo)通輸出5V電源，當(dāng)節(jié)點(diǎn)進(jìn)入休眠狀態(tài)時(shí)斷開(kāi)繼電器，關(guān)閉5V電源輸出。
[0021]本實(shí)施例中兔舍環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的電源模塊由兩節(jié)鋰電池供電電源和LT1129-5直流穩(wěn)壓芯片組成。采用雙電源系統(tǒng)供電，其中I節(jié)鋰電池為處理器模塊和無(wú)線傳輸模塊供電，2節(jié)鋰電池串聯(lián)后經(jīng)降壓至5V為兔舍環(huán)境傳感器模塊供電。
[0022]上述實(shí)施例為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的兔舍環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括用于數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)傳送控制的處理器模塊，其特征在于，還包括用于信息采集的兔舍環(huán)境傳感器模塊，用于接收傳感器模塊數(shù)據(jù)的無(wú)線通信模塊，以及用于提供工作電源的電源模塊；所述處理器模塊分別與無(wú)線通信模塊和傳感器模塊連接；所述電源模塊分別與處理器模塊、無(wú)線通信模塊和兔舍環(huán)境傳感器模塊連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的兔舍環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述兔舍環(huán)境傳感器模塊包括氨氣濃度傳感器、空氣溫度濕度傳感器；氨氣濃度傳感器、空氣溫濕度傳感器均與處理器模塊連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的兔舍環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，氨氣濃度傳感器為ME4-NH3氨氣濃度傳感器；空氣溫度濕度傳感器為DHT22空氣溫濕度傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的兔舍環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述電源模塊包括供電電源和直流穩(wěn)壓芯片，所述直流穩(wěn)壓芯片為L(zhǎng)T1129-5芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的兔舍環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述供電電源采用雙電源系統(tǒng)供電，供電電源包括3節(jié)鋰電池，I節(jié)鋰電池為處理器模塊和無(wú)線通信模塊供電；另外2節(jié)鋰電池串聯(lián)后經(jīng)直流穩(wěn)壓芯片降壓至5V為兔舍環(huán)境傳感器模塊供電。
【文檔編號(hào)】G01N27/26GK203534999SQ201320624080
【公開(kāi)日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月10日
【發(fā)明者】王衛(wèi)星, 胡月明, 姜晟, 葉云, 孫道宗, 何永賢 申請(qǐng)人:華南農(nóng)業(yè)大學(xué)