CN206602550U - 一种用于荔枝园环境监控的网关装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于荔枝园环境监控的网关装置,包括控制处理模块、Zigbee无线通信模块、电源模块、串口通信模块、USB通信模块、传输信息至远程监控中心的GPRS模块以及用于本地存储数据的数据存储模块;其中,所述控制处理模块分别与Zigbee无线通信模块、串口通信模块、USB通信模块、数据存储模块连接;所述电源模块分别与控制处理模块、Zigbee无线通信模块、串口通信模块、USB通信模块、GPRS模块、数据存储模块连接,为与其连接的模块供电;GPRS模块与串口通信模块连接。本实用新型与Zigbee无线传感器网络、远程监控平台以及本地监控平台配合,实现远近程监控荔枝灌溉。
Description
技术领域
本实用新型涉及串口通信以及GPRS网络通信的技术领域,尤其涉及到一种用于荔枝园环境监控的网关装置。
背景技术
我国荔枝种植总面积60万h㎡,占世界荔枝总面积的75%;荔枝总产量129万t,占世界荔枝总产量的47.78%;目前,水果生长的自然环境较复杂,果园生产管理主要靠人工完成,果树的生长环境、生长发育、栽培技术的实施、生长状况、病虫害的预测等主要靠人为经验判断。这种方式费时又费力,既造成了人力物力及能源的浪费,又没有达到预期的灌溉效果,且具有较大的盲目性和随机性,对提高果品的质量和实现果园生产的自动化水平影响较大。
目前,微控制器以及Zigbee技术(一种近距离无线技术)为核心的无线自组网模式已成熟应用到城市交通、家居控制等领域。为此,已有高校正在研发基于Zigbee技术的荔枝园智能灌溉***,为荔枝园灌溉提供远程监控,但***中与Zigbee无线传感器网络和远程监控平台配合连接的网关装置尚未成熟。
发明内容
本实用新型的目的在于整合现有技术,提供一种用于荔枝园环境监控的网关装置。
为实现上述目的,本实用新型所提供的技术方案为:***包括用于数据处理和数据传送控制的控制处理模块、接收无线传感器网络节点数据的Zigbee无线通信模块、电源模块、用于传输信息至本地监控平台的串口通信模块和USB通信模块、传输信息至远程监控中心的GPRS模块以及用于本地存储数据的数据存储模块;其中,所述控制处理模块分别与Zigbee无线通信模块、串口通信模块、USB通信模块、数据存储模块连接;所述电源模块分别与控制处理模块、Zigbee无线通信模块、串口通信模块、USB通信模块、GPRS模块、数据存储模块连接,为与其连接的模块供电;GPRS模块与串口通信模块连接。
进一步地,所述控制处理模块为32位微处理器。
进一步地,所述32位微处理器包括SPI接口、USART接口、AD转换模块以及多个定时器。
进一步地,所述Zigbee无线通信模块由单片无线收发器及其***电路组成。
进一步地,所述电源模块由供电电源、直流稳压芯片、继电器模块组成。
本实用新型中,Zigbee无线通信模块接收无线传感器网络节点数据,并将各节点数据发送给控制处理模块;控制处理模块对接收到的数据进行处理,数据处理后优先存储在数据存储模块中,以防止信息丢失,然后控制处理模块通过串口通信模块或USB通信模块将处理过的数据传输给本地监控平台,同时,通过串口通信模块和GPRS模块配合将处理过的数据传输给远程监控平台,本地或远程监控平台根据返回的传感信息作出相应的控制,通过指令发送至GPRS模块,由控制处理模块进行识别处理后送至Zigbee无线通信模块实现对整个Zigbee无线传感器网络的控制;从而完成与Zigbee无线传感器网络、远程监控平台、本地监控平台配合,实现数据的双向交流。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图;
图2为本实用新型的数据流向示意图。
图中:1—控制处理模块,2—Zigbee无线通信模块,3—电源模块,4—串口通信模块,5—USB通信模块,6—GPRS模块,7—数据存储模块。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明:
参见附图1-2所示,本实施例所述的一种用于荔枝园环境监控的网关装置,包括用于数据处理和数据传送控制的控制处理模块1、接收无线传感器网络节点数据的Zigbee无线通信模块2、电源模块3、用于传输信息至本地监控平台的串口通信模块4和USB通信模块5、传输信息至远程监控中心的GPRS模块6以及用于本地存储数据的数据存储模块7;其中,所述控制处理模块1分别与Zigbee无线通信模块2、串口通信模块4、USB通信模块5、数据存储模块7连接;所述电源模块3分别与控制处理模块1、Zigbee无线通信模块2、串口通信模块4、USB通信模块5、GPRS模块6、数据存储模块7连接,为与其连接的模块供电;GPRS模块6与串口通信模块4连接。
上述控制处理模块1为32位STM32F103ZET6微处理器,包括SPI接口、USART接口、AD转换模块以及多个定时器;
Zigbee无线通信模块2由单片无线收发器及其***电路组成,单片无线收发器为CC2530芯片,工作电压为3.3V,内置Zigbee通信协议,完全具备Zigbee通信协议的全部功能,具有自动组网、路由、路由修复的特点,并建立起数据的透明传输,同时可实现点对点的通信。CC2530芯片具有不同的运行模式,且模式之间的转换时间短,芯片休眠电流仅为1uA,为进一步提高通信距离,模块搭载了功率放大芯片为RFX2401,输出功率为+23dBm,在一定功耗下,Zigbee无线通信模块2在空旷地方的理论通信距离为1000m,在有障碍物的环境下的实际通信距离为100m,足够应付复杂的荔枝园环境。
电源模块3由供电电源、直流稳压芯片、继电器模块组成。
GPRS模块6采用DTU(MC55),其内置TCP/IP传输协议,可根据需要选择通信协议,可根据需要手动选择文本模式及PDU方式短信模式,在检测到GPRS模块6电源不足时可通过短信发送通知。DTU(MC55)利用全覆盖的成熟的GSM蜂窝网络使得偏远地区的荔枝园能够实现远程监控,同时GSM网络具有廉价网络通信费用、信息上传速度优良的的特点。
本实用新型工作原理如下:
Zigbee无线通信模块2处于永远唤醒状态,当网关开启后,Zigbee无线通信模块2处于检测状态,及时接收Zigbee无线传感器网络中的土壤含水量、温湿度、光照强度等传感信息,然后交由控制处理模块1进行信息处理,处理过后的信息优先存储在数据存储模块7中,以防止信息丢失;然后再通过USB通信模块7或串口通信模块4将信息发送至本地监控平台,通过串口通信模块4和GPRS模块6配合发送至远程监控中心;在完成每一次信息处理后,都会启动定时器进入休眠倒计时,如果在倒计时结束前有信息到来,则再次进入信息处理模式,否则进入休眠模式,Zigbee无线通信模块再次接收后可唤醒网关上的其他模块。本地监控平台或者远程监控平台可通过指令设置Zigbee无线传感器网络的信息采集频率以及网关休眠倒计时的时间;同样可通过特定指令对土壤含水量阈值进行设定,智能控制电磁阀进行滴管。
以上所述之实施例子只为本实用新型之较佳实施例,并非以此限制本实用新型的实施范围,故凡依本实用新型之形状、原理所作的变化,均应涵盖在本实用新型的保护范围内。
Claims (5)
1.一种用于荔枝园环境监控的网关装置,其特征在于:包括用于数据处理和数据传送控制的控制处理模块(1)、接收无线传感器网络节点数据的Zigbee无线通信模块(2)、电源模块(3)、用于传输信息至本地监控平台的串口通信模块(4)和USB通信模块(5)、传输信息至远程监控中心的GPRS模块(6)以及用于本地存储数据的数据存储模块(7);其中,所述控制处理模块(1)分别与Zigbee无线通信模块(2)、串口通信模块(4)、USB通信模块(5)、数据存储模块(7)连接;所述电源模块(3)分别与控制处理模块(1)、Zigbee无线通信模块(2)、串口通信模块(4)、USB通信模块(5)、GPRS模块(6)、数据存储模块(7)连接,为与其连接的模块供电;GPRS模块(6)与串口通信模块(4)连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于荔枝园环境监控的网关装置,其特征在于:所述控制处理模块(1)为32位微处理器。
3.根据权利要求2所述的一种用于荔枝园环境监控的网关装置,其特征在于:所述32位微处理器包括SPI接口、USART接口、AD转换模块以及多个定时器。
4.根据权利要求1所述的一种用于荔枝园环境监控的网关装置,其特征在于:所述Zigbee无线通信模块(2)由单片无线收发器及其***电路组成。
5.根据权利要求1所述的一种用于荔枝园环境监控的网关装置,其特征在于:所述电源模块(3)由供电电源、直流稳压芯片、继电器模块组成。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CN201720295997.7U CN206602550U (zh) | 2017-03-24 | 2017-03-24 | 一种用于荔枝园环境监控的网关装置 |
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CN201720295997.7U CN206602550U (zh) | 2017-03-24 | 2017-03-24 | 一种用于荔枝园环境监控的网关装置 |
Publications (1)
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CN206602550U true CN206602550U (zh) | 2017-10-31 |
Family
ID=60144327
Family Applications (1)
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CN201720295997.7U Active CN206602550U (zh) | 2017-03-24 | 2017-03-24 | 一种用于荔枝园环境监控的网关装置 |
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CN (1) | CN206602550U (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110912810A (zh) * | 2019-11-08 | 2020-03-24 | 中国电建集团国际工程有限公司 | 数据传输的方法、智能网关、计算机设备和存储介质 |
CN111585876A (zh) * | 2019-02-04 | 2020-08-25 | Vega格里沙贝两合公司 | 低功率网关 |
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2017
- 2017-03-24 CN CN201720295997.7U patent/CN206602550U/zh active Active
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