CN109246647A - 一种基于rfid无线传感标签的土壤含水率监测*** - Google Patents

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方圆
杨洪坤
李冬冬
张雪媛
金军民
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Abstract

本发明提供了一种基于RFID无线传感标签的土壤含水率监测***，包括RFID无线传感节点、服务层与应用层，所述的RFID无线传感节点与服务层之间通过ZigBee无线网络实现通信；所述的服务层与应用层之间通过WiFi或4G网络实现远程通信；所述的RFID无线传感节点由RFID无线传感标签、单片机模块、ZigBee模块与电源模块组成；所述的RFID无线传感标签、电源模块、ZigBee模块分别与单片机模块连接；所述的RFID无线传感标签由RFID芯片、偶极子天线与湿度传感器组成；所述的RFID标签芯片采用Impinj X‑2K，该芯片符合EPC二代标准，具有2176bits的非易失性存储器；所述的湿度感应器为叉型感应器，用于感应土壤含水率的变化；所述的服务层包括ZigBee模块、服务器与数据库；所述的应用层包括用户与政府相关部门。本发明可实时监测土壤含水率的变化并附带传感数据的ID信息，达到节水灌溉的目的，为精细农业提高科学数据。

Description

一种基于RFID无线传感标签的土壤含水率监测***
技术领域
本发明提供了一种基于RFID无线传感标签的土壤含水率监测***，设计无线射频技术与无线传感技术。
背景技术
随着我国农业结构的调整，精细化农业已经成为发展的必然趋势。传统的农业生产主要依靠人力管理，生产力比较低，科技含量不高，且生产和管理不规范。RFID技术是一种自动识别技术，最早起源于英国，由于其成本低、寿命长，可适应恶劣环境等因素，RFID技术近年来受到人们的关注，广泛应用在身份证件和门禁控制、供链和库存跟踪、汽车收费、防盗、生产控制、资产管理。
无线传感器技术是由数据获取网络、数据颁布网络和控制管理中心三部分组成的。其主要组成部分是集成有传感器、处理单元和通信模块的节点，各节点通过协议自组成一个分布式网络，再将采集来的数据通过优化后经无线电波传输给信息处理中心。将RFID标签与无线传感器结合，利用ZigBee技术、单片机技术建立一种基于RFID无线传感标签的土壤含水率监测***，将有利于推动实现我国农业生产知识化与信息化进程，提高资源的利用率和减少环境的污染，实现精细农业的目的。
发明内容
本发明提供了一种基于RFID无线传感标签的土壤含水率监测***，采用RFID无线传感标签监测土壤的含水率，在采集土壤含水率的同时，还附带自身的ID信息，可以根据监测的信息进行科学灌溉，避免水资源的浪费，达到精细农业的目的。
为了解决上述技术问题，实现本发明上述目的采用的技术方案为：一种基于RFID无线传感标签的土壤含水率监测***，包括RFID无线传感节点、服务层与应用层；所述的RFID无线传感节点与服务层之间通过ZigBee无线网络实现通信；所述的服务层与应用层之间通过WiFi或4G网络实现远程通信；所述的RFID无线传感节点由RFID无线传感标签、单片机模块、ZigBee模块与电源模块组成；所述的RFID无线传感标签、电源模块、ZigBee模块分别与单片机模块连接；所述的服务层包括ZigBee模块、服务器与数据库；所述的应用层包括用户与政府相关部门。
所述的RFID无线传感标签由RFID芯片、偶极子天线与湿度传感器组成；所述的湿度感应器为叉型感应器，用于感应土壤含水率的变化；所述的RFID 标签芯片采用ImpinjX-2K，该芯片符合EPC二代标准，具有2176bits的非易失性存储器。
与现有技术相比,本发明具有以下优点：1、该***可以实时监测土壤含水率的变化，为农业种植提供科学的指导。
2、采用独特的RFID传感标签进行数据采集，不仅可以采集土壤的含水率信息，还附带自身ID信息，便于进行农田的节水灌溉。
3、采用独特的叉型感应器设计方式,通过湿度变化对芯片射频端口的阻抗变化的情况进行监控和测试,从而实现对湿度的监控。
4、所述的RFID 芯片采用Impinj X-2K，该芯片符合EPC二代标准，具有2176bits的非易失性存储器，传感器的测量数据可以直接存储到RFID芯片中。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
图1是本发明的RFID无线传感标签模块图。
图2是本发明的一种基于RFID无线传感标签的土壤含水率监测***整体框图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明做详细具体的说明,但是本发明的保护范围并不局限于以下实施例。
本发明提供了一种基于RFID无线传感标签的土壤含水率监测***，如图1所示，所述的RFID无线传感标签由RFID芯片、偶极子天线与湿度传感器组成，湿度传感器嵌入RFID芯片中，完成土壤含水率的采集并附带自身ID信息；所述的偶极子天线具有体积小，制作成本低且通信性能良好等特点；所述的RFID 芯片采用Impinj X-2K，该芯片符合EPC二代标准，具有2176bits的非易失性存储器，传感器的测量数据可以直接存储到RFID芯片中；如图2所示，本发明提供的一种基于RFID无线传感标签的土壤含水率监测***，包括RFID无线传感节点、服务层与应用层；所述的RFID无线传感节点与服务层之间通过ZigBee无线网络实现通信；所述的服务层与应用层之间通过WiFi或4G网络实现远程通信；所述的RFID无线传感节点由RFID无线传感标签、单片机模块、ZigBee模块与电源模块组成；所述的RFID无线传感标签、电源模块、ZigBee模块分别与单片机模块连接；所述的服务层包括ZigBee模块、服务器与数据库；所述的应用层包括用户与政府相关部门。本发明提供的一种基于RFID无线传感标签的土壤含水率监测***可实时检测土壤含水率的信息并进行数据传输处理，实现节水灌溉的目的，为精细农业提高科学数据。

Claims (3)

1.种基于RFID无线传感标签的土壤含水率监测***，其特征在于：由RFID无线传感节点、服务层与应用层组成，所述的RFID无线传感节点与服务层之间通过ZigBee无线网络实现通信；所述的服务层与应用层之间通过WiFi或4G网络实现远程通信；所述的RFID无线传感节点由RFID无线传感标签、单片机模块、ZigBee模块与电源模块组成；所述的RFID无线传感标签、电源模块、ZigBee模块分别与单片机模块连接；所述的RFID无线传感标签由RFID芯片、偶极子天线与湿度传感器组成；所述的RFID 标签芯片采用Impinj X-2K，该芯片符合EPC二代标准，具有2176bits的非易失性存储器；所述的湿度感应器为叉型感应器，用于感应土壤含水率的变化；所述的服务层包括ZigBee模块、服务器与数据库；所述的应用层包括用户与政府相关部门。
2.根据权利要求1所述的一种基于RFID无线传感标签的土壤含水率监测***，其特征在于：所述的RFID无线传感节点由RFID无线传感标签、单片机模块、ZigBee模块与电源模块组成；所述的RFID无线传感标签、电源模块、ZigBee模块分别与单片机模块连接；通过RFID无线传感标签采集土壤的含水率存入单片机模块，并通过ZigBee无线网络传输至服务层。
3.根据权利要求1所述的一种基于RFID无线传感标签的土壤含水率监测***，其特征在于：所述的服务层包括ZigBee模块、服务器与数据库；所述的ZigBee模块与服务器连接，通过ZigBee模块接收数据，采用SQLserver建立数据库，并通过WiFi或4G网络远程发送给应用层。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110070833A1 (en) * 2009-09-20 2011-03-24 Awarepoint Corporation Wireless Tracking System And Method Utilizing Near-Field Communication Devices
CN202145138U (zh) * 2011-07-21 2012-02-15 苏州大学 基于rfid技术的稻田环境监测***
CN102487789A (zh) * 2011-12-27 2012-06-13 浙江大学 基于ZigBee与GPRS的变频灌溉远程监控***
US20140162556A1 (en) * 2005-05-12 2014-06-12 Robin Dua System and method of wireless communication between devices and a communications network
CN104521700A (zh) * 2014-12-02 2015-04-22 苏州立瓷电子技术有限公司 一种基于rfid的自动灌溉***
CN208924526U (zh) * 2018-11-16 2019-05-31 石河子大学 一种基于rfid无线传感标签的土壤含水率监测***

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140162556A1 (en) * 2005-05-12 2014-06-12 Robin Dua System and method of wireless communication between devices and a communications network
US20110070833A1 (en) * 2009-09-20 2011-03-24 Awarepoint Corporation Wireless Tracking System And Method Utilizing Near-Field Communication Devices
CN202145138U (zh) * 2011-07-21 2012-02-15 苏州大学 基于rfid技术的稻田环境监测***
CN102487789A (zh) * 2011-12-27 2012-06-13 浙江大学 基于ZigBee与GPRS的变频灌溉远程监控***
CN104521700A (zh) * 2014-12-02 2015-04-22 苏州立瓷电子技术有限公司 一种基于rfid的自动灌溉***
CN208924526U (zh) * 2018-11-16 2019-05-31 石河子大学 一种基于rfid无线传感标签的土壤含水率监测***

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
姜新华: ""基于ZigBee与WiFi相结合的温室环境监测***设计"", 《内蒙古大学学报（自然科学版）》 *
李慧: ""基于物联网Android 平台的水产养殖远程监控***"", 《农业工程学报》, pages 1 - 3 *
邓芳明: ""基于无源RFID传感标签的农田土壤环境监测技术研究"，", 农业机械学报》, pages 1 - 2 *

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