一种基于3G网络的农业机器人嵌入式通信系统设计方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于3G网络的农业机器人嵌入式通信系统设计方法,所述方法包括以下步骤：第一步，对农业机器人嵌入式通信系统进行硬件设计；第二步，对农业机器人嵌入式通信系统进行软件设计；第三步，进行系统整体试验。本发明专利技术的基于3G网络的农业机器人嵌入式通信系统设计方法，将3G无线网络技术应用于农业移动机器人通信系统，突破机器人控制距离的限制，初步实现跨区域的无线通信；通过摄像头和3G网络采集并远程传输图像数据，并在远程浏览器端动态实时显示，为及时掌握移动机器人周边环境及机器人行动准确性提供技术支持。

【技术实现步骤摘要】
一种基于3G网络的农业机器人嵌入式通信系统设计方法
本专利技术涉及一种基于3G网络的农业机器人嵌入式通信系统设计方法，属于农业信息化

技术介绍
农业机器人是一种高度自动化智能化的农业机械，它集传感技术、监测技术、人工智能技术、通讯技术、图像识别技术、精密及系统集成技术等多种前沿科学技术于一身，代表了机电一体化的最高水平，作为农业生产领域中新一代的生产工具，农业机器人在提高农业生产力、改变农业生产模式、解决劳动力不足问题等方面显示出极大的优越性；它能减轻劳动强度，解决劳动力不足，提高劳动生产率和作业质量，防止农药、化肥等对人体的伤害；在农业领域中，信息技术对精确农业生产起着至关重要的作用；农作物的生长状况，自然环境的变化，土壤、水质中污染源的含量，以及农机设备的工作参数等都是影响农作物品质、农业环境和生产效率的重要信息；随着人们在农业生产过程中对信息的需求日益增加，发展通信技术成为实现农业信息化的重要途径之一；无线通信的信息包括模拟、数字量信息、声音、图像、视频等，要在农业这样一个背景环境下实现远程通信比较困难。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提出了一种基于3G网络的农业机器人嵌入式通信系统设计方法，通过嵌入式微处理器S3C2410控制，结合ZC301摄像头采集农业图像数据并通过3G网络远程传输，实现远程监测和控制。本专利技术的基于3G网络的农业机器人嵌入式通信系统设计方法，所述方法包括以下步骤：第一步，对农业机器人嵌入式通信系统进行硬件设计，介绍嵌入式微处理器的种类及ARM处理器的特点，选用基于ARM920T处理器核的S3C2410芯片作为核心控制器，并对核心板外围电路进行必要的扩展，设计系统存储模块、电源模块、串行接口、USB接口、阳接口、JTAG接口的电路，实现数据的传输、存储等功能；对摄像头模块和通信模块进行抉择，实现数据的采集和传输；第二步，对农业机器人嵌入式通信系统进行软件设计，构建嵌入式Linux操作系统平台；首先建立交叉开发环境，在系统硬件平台基础上移植BootLoader程序；配置、编译和移植Linuc系统内核；建立Cramfs文件系统；设计并移植摄像头ZC301驱动、串口驱动；农业移动机器人采用嵌入式Web技术，通过Web浏览器对嵌入式农业移动机器人进行管理和通信，选用Boa作为web服务器，在搭建的软硬件平台上实现嵌入式Web服务，并对其进行配；开发设计CGI程序并实现动态Web技术，实现与嵌入式农业机器人的交互功能；第三步，进行系统整体试验，并提出进一步开发设想；经过试验验证，设计的农业移动机器人嵌入式通信系统扩大了机器人的工作范围，并通过嵌入式服务器和3G网将数据远程实时传输在浏览器端动态显示，具有实时、稳定的特点，满足实时网络传输和通信的要求，在将嵌入式技术、WEB技术和3G通信技术的结合上具有创新性，并为后续研究、开发及功能完善莫定基础。进一步地，所述第二步中软件功能设计包括构建嵌入式Linux操作系统平台及实现Web无线通信。本专利技术与现有技术相比较，本专利技术的基于3G网络的农业机器人嵌入式通信系统设计方法，将3G无线网络技术应用于农业移动机器人通信系统，突破机器人控制距离的限制，初步实现跨区域的无线通信；通过摄像头和3G网络采集并远程传输图像数据，并在远程浏览器端动态实时显示，为及时掌握移动机器人周边环境及机器人行动准确性提供技术支持。具体实施方式本专利技术的基于3G网络的农业机器人嵌入式通信系统设计方法，所述方法包括以下步骤：第一步，对农业机器人嵌入式通信系统进行硬件设计，介绍嵌入式微处理器的种类及ARM处理器的特点，选用基于ARM920T处理器核的S3C2410芯片作为核心控制器，并对核心板外围电路进行必要的扩展，设计系统存储模块、电源模块、串行接口、USB接口、阳接口、JTAG接口的电路，实现数据的传输、存储等功能；对摄像头模块和通信模块进行抉择，实现数据的采集和传输；第二步，对农业机器人嵌入式通信系统进行软件设计，构建嵌入式Linux操作系统平台；首先建立交叉开发环境，在系统硬件平台基础上移植BootLoader程序；配置、编译和移植Linuc系统内核；建立Cramfs文件系统；设计并移植摄像头ZC301驱动、串口驱动；农业移动机器人采用嵌入式Web技术，通过Web浏览器对嵌入式农业移动机器人进行管理和通信，选用Boa作为web服务器，在搭建的软硬件平台上实现嵌入式Web服务，并对其进行配；开发设计CGI程序并实现动态Web技术，实现与嵌入式农业机器人的交互功能；第三步，进行系统整体试验，并提出进一步开发设想；经过试验验证，设计的农业移动机器人嵌入式通信系统扩大了机器人的工作范围，并通过嵌入式服务器和3G网将数据远程实时传输在浏览器端动态显示，具有实时、稳定的特点，满足实时网络传输和通信的要求，在将嵌入式技术、WEB技术和3G通信技术的结合上具有创新性，并为后续研究、开发及功能完善莫定基础。其中，所述第二步中软件功能设计包括构建嵌入式Linux操作系统平台及实现Web无线通信。本专利技术的基于3G网络的农业机器人嵌入式通信系统设计方法，在分析国内外农业移动机器人发展现状的基础上，将嵌入式系统和通信技术添加到农业机器人技术中；农业智能移动机器人嵌入式通信系统设计主要包括硬件选用、软件功能设计以及系统试验三部分；根据设计需要选用相应的硬件和软件，主要采用ARM芯片和Linux系统作为开发平台；利用摄像头采集图像数据，无线通信部分通过基于TCP/IP协议的无线模块将摄像头捕捉到的图像发送到3G网络，客户端通过Web浏览器，就可以进行数据的发送和接收，实现视频图像的采集和传输，以及控制命令的下达。上述实施例，仅是本专利技术的较佳实施方式，故凡依本专利技术专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本专利技术专利申请范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于3G网络的农业机器人嵌入式通信系统设计方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：第一步，对农业机器人嵌入式通信系统进行硬件设计，介绍嵌入式微处理器的种类及ARM处理器的特点，选用基于ARM920T处理器核的S3C2410芯片作为核心控制器，并对核心板外围电路进行必要的扩展，设计系统存储模块、电源模块、串行接口、USB接口、阳接口、JTAG接口的电路，实现数据的传输、存储等功能；对摄像头模块和通信模块进行抉择，实现数据的采集和传输；第二步，对农业机器人嵌入式通信系统进行软件设计，构建嵌入式Linux操作系统平台；首先建立交叉开发环境，在系统硬件平台基础上移植BootLoader程序；配置、编译和移植Linuc系统内核；建立Cramfs文件系统；设计并移植摄像头ZC301驱动、串口驱动；农业移动机器人采用嵌入式Web技术，通过Web浏览器对嵌入式农业移动机器人进行管理和通信，选用Boa作为web服务器，在搭建的软硬件平台上实现嵌入式Web服务，并对其进行配；开发设计CGI程序并实现动态Web技术，实现与嵌入式农业机器人的交互功能；第三步，进行系统整体试验，并提出进一步开发设想；经过试验验证，设计的农业移动机器人嵌入式通信系统扩大了机器人的工作范围，并通过嵌入式服务器和3G网将数据远程实时传输在浏览器端动态显示，具有实时、稳定的特点，满足实时网络传输和通信的要求，在将嵌入式技术、WEB技术和3G通信技术的结合上具有创新性，并为后续研究、开发及功能完善莫定基础。...

【技术特征摘要】
1.一种基于3G网络的农业机器人嵌入式通信系统设计方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：第一步，对农业机器人嵌入式通信系统进行硬件设计，介绍嵌入式微处理器的种类及ARM处理器的特点，选用基于ARM920T处理器核的S3C2410芯片作为核心控制器，并对核心板外围电路进行必要的扩展，设计系统存储模块、电源模块、串行接口、USB接口、阳接口、JTAG接口的电路，实现数据的传输、存储等功能；对摄像头模块和通信模块进行抉择，实现数据的采集和传输；第二步，对农业机器人嵌入式通信系统进行软件设计，构建嵌入式Linux操作系统平台；首先建立交叉开发环境，在系统硬件平台基础上移植BootLoader程序；配置、编译和移植Linuc系统内核；建立Cramfs文件系统；设计并移植摄像头ZC301驱动、串口驱动；农业移动机器人采用嵌入...

【专利技术属性】
技术研发人员：马廷彦，
申请(专利权)人：哈尔滨派腾农业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23