一種移動(dòng)式農(nóng)田環(huán)境信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】一種移動(dòng)式農(nóng)田環(huán)境信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及精確農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，具體地說是一種農(nóng)田環(huán)境信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)在移動(dòng)設(shè)備上實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)農(nóng)田環(huán)境的系統(tǒng)。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]農(nóng)田環(huán)境信息是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)實(shí)施精確施肥、灌溉以及進(jìn)行霜凍防護(hù)的重要依據(jù)。通過實(shí)時(shí)環(huán)境監(jiān)測(cè)獲取農(nóng)田環(huán)境實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)情況作出判斷并及時(shí)采取有效措施即可實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)管理。
[0005]隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展，對(duì)于實(shí)時(shí)環(huán)境監(jiān)測(cè)獲取農(nóng)田環(huán)境實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的時(shí)效性和設(shè)備的便攜性要求也越來越高。
[0006]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種隨時(shí)、隨地均可監(jiān)測(cè)，能更方便快捷地監(jiān)測(cè)場(chǎng)內(nèi)各采集點(diǎn)數(shù)據(jù)的移動(dòng)平臺(tái)。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的移動(dòng)式農(nóng)田環(huán)境信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括終端節(jié)點(diǎn)、ZigBee中心節(jié)點(diǎn)、服務(wù)器和監(jiān)測(cè)設(shè)備，所述終端節(jié)點(diǎn)包括ZigBee終端節(jié)點(diǎn)模塊和傳感器，所述傳感器和ZigBee終端節(jié)點(diǎn)連接，若干終端節(jié)點(diǎn)和ZigBee中心節(jié)點(diǎn)組成一張星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，ZigBee中心節(jié)點(diǎn)和服務(wù)器連接，ZigBee中心節(jié)點(diǎn)通過無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)測(cè)設(shè)備連接。
[0009]為了對(duì)農(nóng)田各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)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(diǎn)還包括天線，每一個(gè)傳感器以及天線均與一個(gè)ZigBee終端節(jié)點(diǎn)模塊連接。
[0010]進(jìn)一步的，所述服務(wù)器為計(jì)算機(jī)，運(yùn)行一個(gè)數(shù)據(jù)接收程序，用來采集溫濕度數(shù)據(jù)并存入數(shù)據(jù)庫(kù)，并提供WEB服務(wù)以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)查詢及分析。
[0011]一個(gè)優(yōu)選的方案是，ZigBee中心節(jié)點(diǎn)選擇SZ02-232-2KSZ02 ZigBee模塊，所述ZigBee終端節(jié)點(diǎn)模塊選擇SZ02-232-2KSZ06 ZigBee模塊。
[0012]為了實(shí)現(xiàn)隨時(shí)監(jiān)測(cè)報(bào)警，所述監(jiān)測(cè)設(shè)備為基于10S或Android開發(fā)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)APP，可同時(shí)對(duì)多個(gè)終端節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理并可實(shí)時(shí)管理監(jiān)測(cè)設(shè)備，接受服務(wù)器報(bào)警信號(hào)及時(shí)發(fā)出報(bào)警。
[0013]進(jìn)一步的對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)APP進(jìn)行優(yōu)化，該APP包括用戶登錄單元、農(nóng)田新建單元、農(nóng)田選擇單元、地圖數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示單元、監(jiān)測(cè)設(shè)備實(shí)時(shí)管理單元和歷史數(shù)據(jù)查詢單元。
[0014]本發(fā)明所述的移動(dòng)式農(nóng)田環(huán)境信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在智能手機(jī)或平板電腦等移動(dòng)設(shè)備上實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)，不僅降低使用成本，攜帶方便，而且界面更為簡(jiǎn)單友好，操作更為方便，真正實(shí)現(xiàn)隨時(shí)、隨地對(duì)農(nóng)田進(jìn)行監(jiān)測(cè)和管理。同時(shí)系統(tǒng)支持W1-F1、3G及4G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，具有不受有線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境限制的特點(diǎn)，系統(tǒng)價(jià)格低廉，是環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)走向農(nóng)村基層的有效方法。
[0015]
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明所述移動(dòng)式農(nóng)田環(huán)境信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖；
圖2為終端節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)圖；
圖3為本發(fā)明數(shù)據(jù)采集流程圖；
圖中:1是終端節(jié)點(diǎn)、2是中心節(jié)點(diǎn)、3是服務(wù)器、4是移動(dòng)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(diǎn)模塊、10是供電單元。
[0017]
【具體實(shí)施方式】
[0018]如圖1，本發(fā)明的移動(dòng)式農(nóng)田環(huán)境信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由由分布在農(nóng)田的若干終端節(jié)點(diǎn)1、一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)2、負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理的服務(wù)器3以及移動(dòng)設(shè)備4組成。
[0019]終端節(jié)點(diǎn)1主要由ZigBee終端節(jié)點(diǎn)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(diǎn)模塊9上，組成完整的一個(gè)終端節(jié)點(diǎn)1，如圖2所示。
[0020]若干分布在不同農(nóng)田里的終端節(jié)點(diǎn)1和ZigBee中心節(jié)點(diǎn)2組成一張星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，其中ZigBee中心節(jié)點(diǎn)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(diǎn)1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(wú)線網(wǎng)絡(luò)定時(shí)將數(shù)據(jù)發(fā)送到中心節(jié)點(diǎn)。
[0021]服務(wù)器3為一臺(tái)計(jì)算機(jī)，連接ZigBee中心節(jié)點(diǎn)2并接收數(shù)據(jù)，提供WEB服務(wù)以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)查詢及分析。服務(wù)器3運(yùn)行一個(gè)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(kù)，流程如圖3所示。
[0022]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(dòng)設(shè)備APP上的農(nóng)田實(shí)時(shí)地圖上。同時(shí)，服務(wù)器3采集中心節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)并存入數(shù)據(jù)庫(kù)，自動(dòng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，當(dāng)發(fā)現(xiàn)異常情況及時(shí)發(fā)送報(bào)警信號(hào)至監(jiān)測(cè)系統(tǒng)APP，APP收到服務(wù)器發(fā)出的警報(bào)信息后及時(shí)發(fā)出提醒告知管理人員。APP可實(shí)時(shí)顯示監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行情況并進(jìn)行管理。APP與服務(wù)器數(shù)據(jù)的訪問通過JS0N通信方式實(shí)現(xiàn)，JS0N是一種輕量級(jí)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(tái)間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
[0023]本發(fā)明數(shù)據(jù)庫(kù)主要記錄的信息如下:
1)用戶信息表，記錄用戶的ID，用戶名，密碼等。
[0024]2)節(jié)點(diǎn)信息表，記錄節(jié)點(diǎn)的類型，是中心節(jié)點(diǎn)還是終端節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)ID，地址，工作時(shí)間，休眠時(shí)間等。
[0025]3)傳感器信息表，記錄傳感器的位置、狀態(tài)及工作時(shí)間等。
[0026]4)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)表，記錄收集到的各個(gè)傳感器發(fā)回來的溫濕度數(shù)據(jù)，接收時(shí)間。
[0027]該APP與服務(wù)器數(shù)據(jù)的訪問通過JS0N通信方式實(shí)現(xiàn)，JS0N是一種輕量級(jí)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(tái)間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，并通過智能手機(jī)或平板電腦等移動(dòng)設(shè)備可實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)田各監(jiān)測(cè)點(diǎn)環(huán)境數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)以及對(duì)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的設(shè)備管理。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種移動(dòng)式農(nóng)田環(huán)境信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:包括終端節(jié)點(diǎn)、ZigBee中心節(jié)點(diǎn)、服務(wù)器和監(jiān)測(cè)設(shè)備，所述終端節(jié)點(diǎn)包括ZigBee終端節(jié)點(diǎn)模塊和傳感器，所述傳感器和ZigBee終端節(jié)點(diǎn)連接，若干終端節(jié)點(diǎn)和ZigBee中心節(jié)點(diǎn)組成一張星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，ZigBee中心節(jié)點(diǎn)和服務(wù)器連接，ZigBee中心節(jié)點(diǎn)通過無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)測(cè)設(shè)備連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)式農(nóng)田環(huán)境信息監(jiān)測(cè)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(diǎn)還包括天線，每一個(gè)傳感器以及天線均與一個(gè)ZigBee終端節(jié)點(diǎn)模塊連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)式農(nóng)田環(huán)境信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述服務(wù)器為計(jì)算機(jī)，運(yùn)行一個(gè)數(shù)據(jù)接收程序，用來采集溫濕度數(shù)據(jù)并存入數(shù)據(jù)庫(kù)，并提供WEB服務(wù)以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)查詢及分析。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)式農(nóng)田環(huán)境信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述ZigBee中心節(jié)點(diǎn)為SZ02-232-2KSZ02 ZigBee模塊，所述ZigBee終端節(jié)點(diǎn)模塊為SZ02-232-2KSZ06ZigBee 模塊。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)式農(nóng)田環(huán)境信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述監(jiān)測(cè)設(shè)備為基于1S或Android開發(fā)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)APP，可同時(shí)對(duì)多個(gè)終端節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理并可實(shí)時(shí)管理監(jiān)測(cè)設(shè)備，接受服務(wù)器報(bào)警信號(hào)及時(shí)發(fā)出報(bào)警。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的移動(dòng)式農(nóng)田環(huán)境信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述檢測(cè)系統(tǒng)APP包括用戶登錄單元、農(nóng)田新建單元、農(nóng)田選擇單元、地圖數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示單元、監(jiān)測(cè)設(shè)備實(shí)時(shí)管理單元和歷史數(shù)據(jù)查詢單元。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種移動(dòng)式農(nóng)田環(huán)境信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：包括終端節(jié)點(diǎn)、ZigBee中心節(jié)點(diǎn)、服務(wù)器和監(jiān)測(cè)設(shè)備，所述終端節(jié)點(diǎn)包括ZigBee終端節(jié)點(diǎn)模塊和傳感器，所述傳感器和ZigBee終端節(jié)點(diǎn)連接，若干終端節(jié)點(diǎn)和ZigBee中心節(jié)點(diǎn)組成一張星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，ZigBee中心節(jié)點(diǎn)和服務(wù)器連接，ZigBee中心節(jié)點(diǎn)通過無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)測(cè)設(shè)備連接。其產(chǎn)生的有益效果是，智能手機(jī)或平板電腦等移動(dòng)設(shè)備上實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)，不僅降低使用成本，攜帶方便，而且界面更為簡(jiǎn)單友好，操作更為方便，真正實(shí)現(xiàn)隨時(shí)、隨地對(duì)農(nóng)田進(jìn)行監(jiān)測(cè)和管理。同時(shí)系統(tǒng)支持Wi-Fi、3G及4G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，具有不受有線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境限制的特點(diǎn)，系統(tǒng)價(jià)格低廉，是環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)走向農(nóng)村基層的有效方法。
【IPC分類】G08C17/02, H04W84/18, G01D21/02
【公開號(hào)】CN105486350
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610023059
【發(fā)明人】周立, 張書慧, 陳加國(guó)
【申請(qǐng)人】南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
【公開日】2016年4月13日
【申請(qǐng)日】2016年1月14日