一种基于RFID的自动灌溉系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于RFID的自动灌溉系统，包含喷头模块、RFID标签模块、RFID读写器、存储模块和控制模块，其中，喷头模块包含若干个喷头单元；喷头单元包含喷头本体、微控制器和土壤湿度传感器；RFID标签模块包含若干区域RFID标签和若干与喷头单元一一对应的湿度RFID标签，区域RFID标签用于存储各个种植植物的品种型号和种植区域，湿度RFID标签用于存储喷头单元处的土壤湿度信息；RFID读写器用于采集各个区域RFID标签和湿度RFID标签的信息；存储模块用于存储各种品种型号的植物的目标灌溉湿度；控制模块包含用于按照预设的灌溉周期控制各个喷头单元进行灌溉。本发明专利技术结构简单，使用方便，能够自动根据作物信息进行灌溉，免去了繁杂的手动操作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及自动化领域，尤其涉及一种基于RFID的自动灌溉系统。
技术介绍
RFID 是Radio Frequency Identification 的缩写，即射频识别，是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象，可快速地进行物品追踪和数据交换。识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。RFID 技术诞生于第二次世界大战期间，它是传统条码技术的继承者，又称为\电子标签\。RFID系统在具体的应用过程中，根据不同的应用目的和应用环境，RFID系统的组成会有所不同，但从RFID系统的工作原理来看，系统一般都由信号发射机、信号接收机、发射接收天线几部分组成。1）、信号发射机在RFID系统中，信号发射机为了不同的应用目的，会以不同的形式存在，典型的形式是标签（TAG）。标签相当于条码技术中的条码符号，用来存储需要识别传输的信息，另外，与条码不同的是，标签必须能够自动或在外力的作用下，把存储的信息主动发射出去。标签一般是带有线圈、天线、存储器与控制系统的低电集成电路。2）信号接收机在RFID系统中，信号接收机一般叫做阅读器。根据支持的标签类型不同与完成的功能不同，阅读器的复杂程度是显著不同的。阅读器基本的功能就是提供与标签进行数据传输的途径。另外，阅读器还提供相当复杂的信号状态控制、奇偶错误校验与更正功能等。标签中除了存储需要传输的信息外，还必须含有一定的附加信息，如错误校验信息等。识别数据信息和附加信息按照一定的结构编制在一起，并按照特定的顺序向外发送。阅读器通过接收到的附加信息来控制数据流的发送。一旦到达阅读器的信息被正确的接收和译解后，阅读器通过特定的算法决定是否需要发射机对发送的信号重发一次，或者知道发射器停止发信号，这就是“命令响应协议”。使用这种协议，即便在很短的时间、很小的空间阅读多个标签，也可以有效地防止“欺骗问题”的产生。3）天线是标签与阅读器之间传输数据的发射、接收装置。在实际应用中，除了系统功率，天线的形状和相对位置也会影响数据的发射和接收，需要专业人员对系统的天线进行设计、安装。固定式喷灌系统动力、水泵固定，输（配）水干管（分干管）及工作支管均埋入地下。喷头可常年安装在与支管连接伸出地面的竖管上，也可按轮灌顺序轮换安装使用。这种形式虽然运行管理方便，并便于实现自动控制，一般用于灌水次数频繁、经济价值高的蔬菜和经济作物的灌溉。现有的固定式喷灌系统一般需要人为手动控制，在种植作物种类较多的情况下，一方面操作十分繁杂，很容易将不同作物的灌溉时间混淆，另一方面由于各种作物的灌溉标准不一样，控制起来非常麻烦。结合RFID标签可以有效的避免这些不足。专利“自动灌溉系统”（申请号：200710172724.4 申请日：2007-12-21）公开了一种自动灌溉系统，该系统包括主控制装置、电磁阀装置、传感装置；所述的主控制装置通过无线或有线两种方式控制电磁阀装置和传感装置。该系统中的有线自动灌溉装置可应用在园艺这样小范围地区的灌溉，无线群控自动灌溉装置可应用在田间农作物的大范围灌溉，极大减少了人工操作,既绿色环保,又能够极大节约水资源。这种灌溉系统中，无论采用有线模式还是无线模式，用于传输传感装置感应到的信息的设备都需要一直通电使用，而现实的情况是，一般的灌溉系统在周期内并不需要时刻知道土壤湿度信息，仅仅只需要在灌溉前得知土壤湿度，然后根据土壤湿度计算出需要灌溉的水量即可，也就是说，在灌溉周期内土壤的湿度信息只需要被获知一次。那么，这样的方式不但使得设备复杂，而且造成极大的能源浪费。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对
技术介绍
中所涉及的缺陷，提供一种基于RFID的自动灌溉系统。本专利技术为解决上述技术问题采用以下技术方案：一种基于RFID的自动灌溉系统，包含喷头模块、RFID标签模块、RFID读写器、存储模块和控制模块；所述喷头模块包含若干个均匀分布的喷头单元；所述喷头单元包含喷头本体、微控制器和土壤湿度传感器，所述土壤湿度传感器设置在土壤内、用于检测土壤的湿度，所述微控制器分别与喷头本体、土壤湿度传感器电气相连，用于接收土壤湿度传感器检测到的土壤湿度以及控制喷头本体的开启和关闭；所述RFID标签模块包含区域RFID标签模块和湿度RFID标签模块；所述区域RFID标签模块包含若干区域RFID标签，用于存储RFID标签设置处所种植植物的品种型号和种植区域；所述湿度RFID标签模块包含若干与所述喷头单元一一对应的湿度RFID标签，与其对应喷头单元的微控制器电气相连，用于存储对应喷头单元中土壤湿度传感器感应到的土壤湿度信息；所述RFID读写器用于采集各个区域RFID标签和湿度RFID标签的信息，并将所述信息传递给所述控制模块；所述存储模块用于存储各种品种型号的植物的目标灌溉湿度；所述控制模块包含用于按照预设的灌溉周期控制各个喷头单元进行灌溉，使得喷头单元处的土壤湿度达到该喷头单元处所种植植物的目标灌溉湿度。作为本专利技术一种基于RFID的自动灌溉系统进一步的优化方案，还包含显示模块，所述显示模块与控制模块相连，用于显示各个区域RFID标签中的植物品种型号、种植区域以及目标灌溉湿度。作为本专利技术一种基于RFID的自动灌溉系统进一步的优化方案，所述显示模块采用液晶显示器。作为本专利技术一种基于RFID的自动灌溉系统进一步的优化方案，所述预设的灌溉周期的范围为1天到30天。作为本专利技术一种基于RFID的自动灌溉系统进一步的优化方案，所述预设的灌溉周期为7天。作为本专利技术一种基于RFID的自动灌溉系统进一步的优化方案，所述控制模块的处理器采用ARM系列单片机。作为本专利技术一种基于RFID的自动灌溉系统进一步的优化方案，所述控制模块的处理器采用SAA7750单片机。本专利技术采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：1. 结构简单，使用方便；2. 无需时刻得到土壤湿度信息，极大的节省了能源；3. 能够非常方便的设置各个区域的作物信息，自动根据作物信息进行灌溉，免去了繁杂的手动操作。具体实施方式下面对本专利技术的技术方案做进一步的详细说明：本专利技术公开了一种基于RFID的自动灌溉系统，包含喷头模块、RFID标签模块、RFID读写器、存储模块和控制模块；所述喷头模块包含若干个均匀分布的喷头单元；所述喷头单元包含喷头本体、微控制器和土壤湿度传感器，所述土壤湿度传感器设置在土壤内、用于检测土壤的湿度，所述微控制器分别与喷头本体、土壤湿度传感器电气相连，用于接收土壤湿度传感器检测到的土壤湿度以及控制喷头本体的开启和关闭；所述RFID标签模块包含区域RFID标签模块和湿度RFID标签模块；所述区域RFID标签模块包含若干区域RFID标签，用于存储RFID标签设置处所种植植物的品种型号和种植区域；所述湿度RFID标签模块包含若干与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于RFID的自动灌溉系统，其特征在于，包含喷头模块、RFID标签模块、RFID读写器、存储模块和控制模块；所述喷头模块包含若干个均匀分布的喷头单元；所述喷头单元包含喷头本体、微控制器和土壤湿度传感器，所述土壤湿度传感器设置在土壤内、用于检测土壤的湿度，所述微控制器分别与喷头本体、土壤湿度传感器电气相连，用于接收土壤湿度传感器检测到的土壤湿度以及控制喷头本体的开启和关闭；所述RFID标签模块包含区域RFID标签模块和湿度RFID标签模块；所述区域RFID标签模块包含若干区域RFID标签，用于存储RFID标签设置处所种植植物的品种型号和种植区域；所述湿度RFID标签模块包含若干与所述喷头单元的微控制器一一对应连接的湿度RFID标签，用于存储对应喷头单元中土壤湿度传感器感应到的土壤湿度信息；所述RFID读写器用于采集各个区域RFID标签和湿度RFID标签的信息，并将所述信息传递给所述控制模块；所述存储模块用于存储各种品种型号的植物的目标灌溉湿度；所述控制模块包含用于按照预设的灌溉周期控制各个喷头单元进行灌溉，使得喷头单元处的土壤湿度达到该喷头单元处所种植植物的目标灌溉湿度。

【技术特征摘要】
1.一种基于RFID的自动灌溉系统，其特征在于，包含喷头模块、RFID标签模块、RFID读写器、存储模块和控制模块；
所述喷头模块包含若干个均匀分布的喷头单元；
所述喷头单元包含喷头本体、微控制器和土壤湿度传感器，所述土壤湿度传感器设置在土壤内、用于检测土壤的湿度，所述微控制器分别与喷头本体、土壤湿度传感器电气相连，用于接收土壤湿度传感器检测到的土壤湿度以及控制喷头本体的开启和关闭；
所述RFID标签模块包含区域RFID标签模块和湿度RFID标签模块；
所述区域RFID标签模块包含若干区域RFID标签，用于存储RFID标签设置处所种植植物的品种型号和种植区域；
所述湿度RFID标签模块包含若干与所述喷头单元的微控制器一一对应连接的湿度RFID标签，用于存储对应喷头单元中土壤湿度传感器感应到的土壤湿度信息；
所述RFID读写器用于采集各个区域RFID标签和湿度RFID标签的信息，并将所述信息传递给所述控制模块；
所述存储模块用于存储各种品种型号的植...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙道明，司马云，吴会利，谢中明，
申请(专利权)人：苏州立瓷电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32