CN103297534A - 一种基于Zigbee的农业生产信息传输终端 - Google Patents

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赵云龙
徐再
徐凯
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Abstract

一种基于Zigbee的农业生产信息传输终端，包括：信息采集终端、移动通信终端，信息采集终端设置在监控现场，探测相应监控现场的温度和湿度；ZigBee采集模块，与上述传感器相连接，通过传感器采集监控现场的温度和湿度数据；与信息采集终端通过无线网络连接有网络节点，网络节点无线连接有远程上位机，移动通信终端，与ZigBee模块相互连接，通过公共移动通信网络将农业生产信息数据发送至后台服务器；后台服务器，接收并储存由移动通信终端所发出的数据。

Description

一种基于Zigbee的农业生产信息传输终端
技术领域
本发明涉及信息采集传输技术领域，特别涉及一种基于Zigbee的农业生产信息传输终端。 
背景技术
目前，温室作为现代农业设施已广泛应用于农作物(包括：蔬菜、水果、植物幼苗、特种农产品等)的精细生产，温室环境控制也从单一的冬季保温发展到现在对植物生长所需多生态因子的控制，利用人工或简易自动化测控装置对温室进行控制管理，存在控制量单一、复杂监控策略实现不便、历史数据提取分析困难等不足，为了更好的对多生态因子进行采集监控，可以将温室现场检测数据采集到PC上进行综合的信息管理，不仅有利于多因子的组合复杂监控，又有利于历史数据的监测分析，从而达到提高温室作物的生产质量，使温室的利用有其更高的经济效益。 
ZigBee是一种新兴的基于IEEE802.15.4无线标准研制开发的关于组网、安全和应用软件方面的近距离通信技术。ZigBee工作于免执照频段(2.4GHz)，其组成的无线网络可容纳65000个无线节点，网络中每个节点之间可相互通信，通信距离从标准的75米可扩展到几百米甚至是几千米，而且各节点之间可以通过接力传输的方式是传输距离达到最远。ZigBee具有低功耗、低速率、低复杂度、低成本、通信安全可靠、网络容量大等特点。ZigBee组成的网络支持星型网络、树状网络、网状网等多种网络拓扑结构。ZigBee技术应用前景广泛，在未来几年里ZigBee将在工业控制、无线定位、智能家居、汽车自动化、楼宇自动化、消费电子、医用设备控制等多个领域中被应用。 
物联网的快速发展离不开作为其核心技术之一的无线传感器网络技术的发展。无线传感器网络有着分布式、自组织性、抗毁性强、监测精度高、覆盖区域大小可调等特殊优点，具有巨大的应用价值，已经引起国际上许多国家的军事部门、环境部门、医疗部门、智能家居、商业界以及学术界的普遍重视。无线传感器网络起源于美国军方的作战需求。1978年，DARPA在***-梅隆大学成立了分布式传感器网络工作组，之后DRAPA又联合NSF设立了多项有关无线传感网络的研究项目，20世纪90年代中期以后，无线传感网络引起了学术界、军事界和工业界的极大关注，美国则通过国防部和国家自然基金委员会等多种渠道投入巨资主持无线传感器网络技术的研究。 
无线传感器网络由于适用性、可扩展性，在学术界和工农业领域都受到高度关注。在国防、医疗、环境监控、家庭自动化和其他许多领域具有广阔的应用前景和极高的参考价值。 近年来，在农业现场数据采集中的应用日益广泛。尤其是随着精细农业的快速发展，无线传感器网络在应用中的相关技术越来越成为研究热点，也是物联网实现的核心关键技术。自组织无线传输网络的构建主要完成复杂农田环境下物联网采集信息的可靠传输。 
发明内容
本发明所要解决的技术问题是如何提供一种基于Zigbee的农业生产信息传输终端，它克服了有线传感器网络的局限性，避免了其他无线通信技术的高功耗的缺点。 
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是: 
一种基于Zigbee的农业生产信息传输终端，包括：信息采集终端、移动通信终端，信息采集终端设置在监控现场，探测相应监控现场的温度和湿度；ZigBee采集模块，与上述传感器相连接，通过传感器采集监控现场的温度和湿度数据；与信息采集终端通过无线网络连接有网络节点，网络节点无线连接有远程上位机，移动通信终端，与ZigBee模块相互连接，通过公共移动通信网络将农业生产信息数据发送至后台服务器；后台服务器，接收并储存由移动通信终端所发出的数据。 
作为进一步优选，设置在监控现场的传感器为多个，每个ZigBee采集模块至少与一个传感器相连接。 
作为进一步优选，信息采集终端包括监控主机和数据采集单元。 
作为进一步优选，所述的每个传输单元上都设有一个本地上位机，本地上位机通过无线网络关节点连接信息采集终端。 
作为进一步优选，所述网络线路包括3G网络、GPRS或GSM。 
作为进一步优选，所述的节点包括两种，一种位于传输单元内连接信息采集终端与上位无线网络，另一种是连接远程上位机与传输单元的网络节点。 
作为进一步优选，igBee模块中还包括：数据解析模块，负责将采集到的数据解析成实际的温湿度数据值；数据存储模块，负责数据的存储功能；数据操作模块，完成对数据的删除、上传、备份等操作；***配置模块，负责网络服务器的配置以及外设管理。 
作为进一步优选，基于Zigbee的农业生产信息传输终端包括电源管理单元，电源管理模块用于为各模块或单元供电，并对内置电池进行充电、电池电量检测。 
作为进一步优选，移动通信终端包括人机交互单元，人机交互单元接收操作人员的输入操作，并将输入操作转化为输入数据后输出到硬件处理核心板；硬件处理核心板将显示数据输出到人机交互单元进行显示。 
作为进一步优选，信息采集终端设有阈值，当超出该范围时，显示单元显示报警信息。 
有益效果表现在： 
针对农田信息采集环境多变、复杂、覆盖面积大、供电难度大等问题，本发明在农业大田环境中随机部署无线传感器自组织网络，利用网络中节点控制的传感器采集数据信息，并发送到远程用户监控***，节点不但具备信息采集、处理、发送的功能还兼为其他节点提供路由的功能，以方便实现一种分布式传感器网络，并且实时地采集监控区域的农田信息。不仅能够对大田做出整体控制，而且还能对局部区域做出精细控制，以区别与不同作物对环境的不同要求，以达到最大收益的目的。 
具体实施方式
以下将对本发明的优选实施例进行详细的描述；应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。 
一种基于Zigbee的农业生产信息传输终端，包括：信息采集终端、移动通信终端，信息采集终端设置在监控现场，探测相应监控现场的温度和湿度；ZigBee采集模块，与上述传感器相连接，通过传感器采集监控现场的温度和湿度数据；与信息采集终端通过无线网络连接有网络节点，网络节点无线连接有远程上位机，移动通信终端，与ZigBee模块相互连接，通过公共移动通信网络将农业生产信息数据发送至后台服务器；后台服务器，接收并储存由移动通信终端所发出的数据。 
作为进一步优选，设置在监控现场的传感器为多个，每个ZigBee采集模块至少与一个传感器相连接。 
作为进一步优选，信息采集终端包括监控主机和数据采集单元。 
作为进一步优选，所述的每个传输单元上都设有一个本地上位机，本地上位机通过无线网络关节点连接信息采集终端。 
作为进一步优选，所述网络线路包括3G网络、GPRS或GSM。 
作为进一步优选，所述的节点包括两种，一种位于传输单元内连接信息采集终端与上位无线网络，另一种是连接远程上位机与传输单元的网络节点。 
作为进一步优选，igBee模块中还包括：数据解析模块，负责将采集到的数据解析成实际的温湿度数据值；数据存储模块，负责数据的存储功能；数据操作模块，完成对数据的删除、上传、备份等操作；***配置模块，负责网络服务器的配置以及外设管理。 
作为进一步优选，基于Zigbee的农业生产信息传输终端包括电源管理单元，电源管理模块用于为各模块或单元供电，并对内置电池进行充电、电池电量检测。 
作为进一步优选，移动通信终端包括人机交互单元，人机交互单元接收操作人员的输入 操作，并将输入操作转化为输入数据后输出到硬件处理核心板；硬件处理核心板将显示数据输出到人机交互单元进行显示。 
作为进一步优选，信息采集终端设有阈值，当超出该范围时，显示单元显示报警信息。 
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例公开如上，然而，并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当然会利用揭示的技术内容作出些许更动或修饰，成为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。 

Claims (10)

1.一种基于Zigbee的农业生产信息传输终端，包括：信息采集终端、移动通信终端，信息采集终端设置在监控现场，探测相应监控现场的温度和湿度；ZigBee采集模块，与上述传感器相连接，通过传感器采集监控现场的温度和湿度数据；与信息采集终端通过无线网络连接有网络节点，网络节点无线连接有远程上位机，移动通信终端，与ZigBee模块相互连接，通过公共移动通信网络将农业生产信息数据发送至后台服务器；后台服务器，接收并储存由移动通信终端所发出的数据。
2.如权利要求1所述基于Zigbee的农业生产信息传输终端，其特征在于，设置在监控现场的传感器为多个，每个ZigBee采集模块至少与一个传感器相连接。
3.如权利要求1所述基于Zigbee的农业生产信息传输终端，其特征在于，信息采集终端包括监控主机和数据采集单元。
4.根据权利要求1所述基于Zigbee的农业生产信息传输终端，其特征在于：所述的每个传输单元上都设有一个本地上位机，本地上位机通过无线网络关节点连接信息采集终端。
5.根据权利要求1所述基于Zigbee的农业生产信息传输终端，其特征在于：所述网络线路包括3G网络、GPRS或GSM。
6.根据权利要求1所述基于Zigbee的农业生产信息传输终端，其特征在于：所述的节点包括两种，一种位于传输单元内连接信息采集终端与上位无线网络，另一种是连接远程上位机与传输单元的网络节点。
7.根据权利要求1所述基于Zigbee的农业生产信息传输终端，其特征在于：ZigBee模块中还包括：数据解析模块，负责将采集到的数据解析成实际的温湿度数据值；数据存储模块，负责数据的存储功能；数据操作模块，完成对数据的删除、上传、备份等操作；***配置模块，负责网络服务器的配置以及外设管理。
8.根据权利要求1所述基于Zigbee的农业生产信息传输终端，其特征在于：包括电源管理单元，电源管理模块用于为各模块或单元供电，并对内置电池进行充电、电池电量检测。
9.根据权利要求1所述基于Zigbee的农业生产信息传输终端，其特征在于：移动通信终端包括人机交互单元，人机交互单元接收操作人员的输入操作，并将输入操作转化为输入数据后输出到硬件处理核心板；硬件处理核心板将显示数据输出到人机交互单元进行显示。
10.根据权利要求1所述基于Zigbee的农业生产信息传输终端，其特征在于：信息采集终端设有阈值，当超出该范围时，显示单元显示报警信息。
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PB01 Publication
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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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