農(nóng)業(yè)用便攜式無線傳感系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種農(nóng)業(yè)用便攜式無線傳感系統(tǒng)包括：電池、IEEE802.15.4模塊、無線傳感器以及天線，所述電池與IEEE802.15.4模塊電連接，IEEE802.15.4模塊與無線傳感器和天線電連接。本實用新型的農(nóng)業(yè)用便攜式無線傳感系統(tǒng)功耗超低，可自組網(wǎng)、抗干擾，可報告相對位置，可無線校準(zhǔn)傳感器，體積小巧。
【專利說明】農(nóng)業(yè)用便攜式無線傳感系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種農(nóng)業(yè)用便攜式無線傳感系統(tǒng)，尤其是一種現(xiàn)代農(nóng)業(yè)植物培育 用便攜式無線傳感系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來植物工廠已經(jīng)成為現(xiàn)代科技農(nóng)業(yè)的代表。在植物工廠的復(fù)雜控制系統(tǒng)中， 傳感器無疑是至關(guān)重要的一個環(huán)節(jié)，因為幾乎所有的參數(shù)調(diào)整，無論是手動還是自動調(diào)整， 依據(jù)的都是傳感器反饋的信息。但傳統(tǒng)傳感器因為通過電纜將數(shù)據(jù)傳回系統(tǒng)，存在以下兩 個重大使用缺陷：1.價格高，傳感器體積大，防水需特殊設(shè)計，較長的防水電纜價格甚至此 傳感器本身更貴；2.安裝困難。在植物工廠中鋪設(shè)大量電纜費時費力，還要考慮不與灌溉 循環(huán)系統(tǒng)管線相沖突，施工難度很高。
[0003] 鑒于如上原因，有必要研究一種農(nóng)業(yè)用便攜式無線傳感系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中 存在的問題。 實用新型內(nèi)容
[0004] 考慮到至少一個上述問題而完成了本實用新型，并且本實用新型的一個目的在于 提供一種農(nóng)業(yè)用便攜式無線傳感系統(tǒng)，其特征在于包括：電池、IEEE802. 15. 4模塊、無線傳 感器以及天線，所述電池與IEEE802. 15. 4模塊電連接，IEEE802. 15. 4模塊與無線傳感器和 天線電連接。
[0005] 根據(jù)本實用新型另一方面，所述IEEE802. 15. 4模塊包括射頻收發(fā)單元、微處理單 元和存儲器。
[0006] 根據(jù)本實用新型另一方面，所述IEEE802. 15. 4模塊為基于IEEE802. 15. 4的 Zigbee模塊或6LoWPAN模塊。
[0007] 根據(jù)本實用新型另一方面，所述系統(tǒng)還包括與所述無線傳感器無線雙向通訊的服 務(wù)器主機。
[0008] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果在于：功耗超低；可自組網(wǎng)、抗干擾；可 報告相對位置；可無線校準(zhǔn)傳感器；體積小巧。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 圖1是根據(jù)本實用新型優(yōu)選實施例的農(nóng)業(yè)用便攜式無線傳感系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0010] 下面結(jié)合附圖，通過優(yōu)選實施例來描述本實用新型的最佳實施方式，這里的具體 實施方式在于詳細地說明本實用新型，而不應(yīng)理解為對本實用新型的限制，在不脫離本實 用新型的精神和實質(zhì)范圍的情況下，可以做出各種變形和修改，這些都應(yīng)包含在本實用新 型的保護范圍之內(nèi)。 toon] 參見圖1，其中示出了本實用新型優(yōu)選實施例的農(nóng)業(yè)用便攜式無線傳感系統(tǒng)。該農(nóng) 業(yè)用便攜式無線傳感系統(tǒng)包括：電池、IEEE802. 15. 4模塊、無線傳感器以及天線，所述電池 與IEEE802. 15. 4模塊電連接，IEEE802. 15. 4模塊與無線傳感器和天線電連接?？梢岳斫?的是，由于傳感系統(tǒng)的無線部分采用IEEE802. 15. 4標(biāo)準(zhǔn)，因而具有抗干擾、超低功耗等優(yōu) 點，使用普通堿性電池甚至紐扣電池供電其使用時間也可達3-5年?？梢岳斫獾氖牵姵貫?IEEE802. 15. 4模塊供電，IEEE802. 15. 4模塊為無線傳感器供電并控制該無線傳感器，該無 線傳感器的傳感信號由IEEE802. 15. 4模塊接收。
[0012] 優(yōu)選地，所述IEEE802. 15. 4模塊可包括射頻收發(fā)單元、微處理單元和存儲器。
[0013] 優(yōu)選地，所述 IEEE802. 15. 4 模塊為基于 IEEE802. 15. 4 的 Zigbee 模塊或 6LoWPAN 模塊。
[0014] 優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括與所述無線傳感器無線雙向通訊的服務(wù)器主機。
[0015] 優(yōu)選地，IEEE802. 15. 4模塊中自帶各種通訊接口（如RS232、I2C等）和模數(shù)轉(zhuǎn)換 器（ADC)，可接收各種傳感器的信號并轉(zhuǎn)換為可發(fā)送的數(shù)字信號。此模塊中含三大部分：射 頻收發(fā)、微處理單元（MCU)和必要的存儲器。
[0016] 可以理解的是，有別于傳統(tǒng)無線方案，基于IEEE802. 15. 4的Zigbee或6LoWPAN模 塊具有如下對于植物工廠來說非常重要的優(yōu)點：
[0017] 1.超低功耗。無線方案沒有電纜供電，只能使用電池，于是電池使用壽命成為一個 很關(guān)鍵的因素，因為不可能頻繁為大量無線傳感器更換電池。所以本方案的IEEE802. 15. 4 模塊米用幾種方式降低功耗：自身功耗極低。絕大部分時間處于待機模式，消耗電流為微安 級；通過模塊對無線傳感器的供電進行控制，即需要采集數(shù)據(jù)的極短時間內(nèi)才給無線傳感 器供電（只是針對需要靜態(tài)工作電流的無線傳感器），而每次采集的時間都只是毫秒級；定 時發(fā)送數(shù)據(jù)。因為自帶一定的存儲空間，所以在對無線傳感器數(shù)據(jù)的實時性要求不是特別 高的情況下，可每隔一定時間發(fā)送一批已采集到的數(shù)據(jù)，減小射頻部分開機次數(shù)，降低電能 消耗。
[0018] 2.自組網(wǎng)、抗干擾。由于同一個植物工廠中存在大量無線傳感器，其無線網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn) 定性、可靠性就顯得尤為重要。而這一點正是Zigbee或6L 〇WPAN模塊的強項。能夠自動組 網(wǎng)，某個或某些節(jié)點臨時失去通訊也可在短時間內(nèi)找回并報告故障狀態(tài)，可以自動選擇最 空閑的頻段進行通訊。
[0019] 3.可報告相對位置。區(qū)別于普通射頻方案只能單向發(fā)射，本方案中的無線傳感器 可與服務(wù)器主機進行無線雙向通訊。各個無線傳感器節(jié)點間可依據(jù)彼此信號強弱給出網(wǎng)絡(luò) 拓撲以及大致的空間相對位置分布。這在需要經(jīng)常移動無線傳感器位置的情況下尤為重 要。
[0020] 4.傳感器無線校準(zhǔn)。每個無線傳感器在出廠時經(jīng)過校準(zhǔn)并將校準(zhǔn)數(shù)據(jù)儲存在模塊 中的存儲區(qū)域中。實際使用中可由服務(wù)器發(fā)送無線指令給無線傳感器進行自動定期校準(zhǔn)。
[0021] 5.體積小巧。由于無需連接較粗的防水電纜，整個無線傳感器的防水結(jié)構(gòu)設(shè)計很 簡單，體積小，方便置于植物工廠的任何位置。
[0022] 綜上所述，本實用新型的有益效果在于：功耗超低；可自組網(wǎng)、抗干擾；可報告相 對位置；可無線校準(zhǔn)傳感器；體積小巧。
[0023] 本實用新型不限于上述具體實施例?？梢岳斫獾氖?，在不脫離本實用新型的精神 和實質(zhì)范圍的情況下，可以做出各種變形和修改，這些都應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍 之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種農(nóng)業(yè)用便攜式無線傳感系統(tǒng)，其特征在于包括：電池、IEEE802. 15. 4模塊、無線 傳感器以及天線，所述電池與IEEE802. 15. 4模塊電連接，IEEE802. 15. 4模塊與無線傳感器 和天線電連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)業(yè)用便攜式無線傳感系統(tǒng)，其特征在于所述IEEE802. 15. 4 模塊包括射頻收發(fā)單元、微處理單元和存儲器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的農(nóng)業(yè)用便攜式無線傳感系統(tǒng)，其特征在于所述 IEEE802. 15. 4 模塊為基于 IEEE802. 15. 4 的 Zigbee 模塊或 6LoWPAN 模塊。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的農(nóng)業(yè)用便攜式無線傳感系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)還包 括與所述無線傳感器無線雙向通訊的服務(wù)器主機。
【文檔編號】G08C17/02GK203870797SQ201420312425
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年6月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月8日
【發(fā)明者】徐若軒 申請人:廈門通秴科技有限公司