一种便携式户外环境信息采集系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种便携式户外环境信息采集系统，涉及精细化环境信息采集技术领域。该信息采集系统，基于Raspberry Pi和Arduino核心控制终端，不仅可以完成户外环境信息的快速获取，并且具有方便携带，信息传输可靠的优点，大大降低了系统的安装和运行成本，而且利用该系统可以随身携带的特点，所以可以随时随地携带在人身上或者其他动物身上采集野外环境参数，从而能够更加全面的获取信息，改善现阶段数据采集不够准确、数据传输易丢失的现状。

【技术实现步骤摘要】
一种便携式户外环境信息采集系统
本技术涉及精细化环境信息采集
，尤其涉及一种便携式户外环境信息采集系统。
技术介绍
随着物联网和信息技术的发展，对于数据的利用率更高，对数据的精确度也有了进一步的需求，更加具体细致地了解环境信息，是提高人们的生产生活水平迫切的需求。首先，在信息获取方面，目前市面上的多数环境信息系统都采用定点采集的方式，选定几个点来代表区域内环境信息参数。户外的定点采集，因为考虑安全等问题，一般都架设的比较高，对数据的精确度影响比较大，并且布设的也比较稀疏，对于具体位置的环境信息并不具有很强的代表性。其次，在信息的传输方面，受制于野外的条件，现在的实时信息获取一般采用GPRS来进行和服务器之间的信息传输，存在成本高，信息传输效率低的缺点，特别是在图片的传输方面表现尤为明显。再者，在成本方面，野外采集点需要单独的太阳能供电模块等，具有安装成本高、易被破坏、维护困难等缺点。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种便携式户外环境信息采集系统，从而解决现有技术中存在的前述问题。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：一种便携式户外环境信息采集系统，包括：RaspberryPi数据服务器、Arduino核心控制终端、GPS模块、第一传感器组、第二传感器组、摄像头和电池，所述电池为所述信息采集系统供电，所述RaspberryPi数据服务器、GPS模块、第一传感器组、第二传感器组均与所述Arduino核心控制终端连接，所述摄像头与所述RaspberryPi数据服务器连接。优选地，所述信息采集系统还包括基本数据采集系统盒和手持探测器，所述RaspberryPi数据服务器、Arduino核心控制终端、电池和第一传感器组均安装在所述基本数据采集系统盒中，所述GPS模块、第二传感器组和摄像头均安装在所述手持探测器中。优选地，所述第一传感器组包括：一组空气温湿度传感器、光照强度传感器、二氧化碳浓度传感器和大气压力传感器，所述第二传感器组包括：两组空气温湿度传感器和土壤温湿度传感器。优选地，所述基本数据采集系统盒采用PVC材质的绝缘板制成。优选地，所述电池为12V、2600mAh的18650电池组。优选地，所述摄像头为720P高清网络摄像头，用于获取图片信息，所述摄像头通过USB接口连接到所述RaspberryPi数据服务器上。优选地，所述RaspberryPi数据服务器通过串口与所述Arduino核心控制终端连接。本技术的有益效果是：本技术实施例提供的一种便携式户外环境信息采集系统，基于RaspberryPi和Arduino核心控制终端，不仅可以完成户外环境信息的快速获取，并且具有方便携带，信息传输可靠的优点，大大降低了系统的安装和运行成本，而且利用该系统可以随身携带的特点，所以可以随时随地携带在人身上或者其他动物身上采集野外环境参数，从而能够更加全面的获取信息，改善现阶段数据采集不够准确、数据传输易丢失的现状。附图说明图1是本系统的结构图；图2是手动模式下的运行流程图；图3是自动模式下的运行流程图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。Arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台，它能通过各种各样的传感器来感知环境，并且可以实现与其他软件、硬件的交互，由于这种优势，越来越多的专业硬件开发者已经或开始使用Arduino来开发他们的项目、产品。RaspberryPi(中文译为树莓派)，是一款将现代计算机各功能组件统一集成在一张只有信用卡大小的主板上，并搭载运行Linux专用操作系统的卡片式计算机。具有其极易获得、开源、稳定性强、接口丰富等优点。不仅可以实现偏向底层的嵌入式开发，还可以作为网络应用中。目前，树蓦派不论在嵌入式领域还是在物联网领域都拥有了广泛的应用。树莓派的出现，为信息采集系统提供了新的思路，让服务器和下位机建立可靠地硬件连接成为了可能。本技术实施例提供了一种基于RaspberryPi和Arduino核心控制终端的户外环境信息采集系统，通过可以将其随时随地携带在人身上或者其他动物身上，能够快速的获取户外所有位置的包括空气温湿度、土壤温湿度、光照强度、二氧化碳浓度在内的环境信息和环境图片。如图1所示，本技术实施例提供了一种便携式户外环境信息采集系统，包括：RaspberryPi数据服务器、Arduino核心控制终端、GPS模块、第一传感器组、第二传感器组、摄像头和电池，所述电池为所述信息采集系统供电，所述RaspberryPi数据服务器、GPS模块、第一传感器组、第二传感器组均与所述Arduino核心控制终端连接，所述摄像头与所述RaspberryPi数据服务器连接。上述结构中，RaspberryPi数据服务器，选用RaspberryPi3作为服务器，通过串口与Arduino核心控制终端连接，用于接收数据存储到Mysql数据库，同时利用摄像头抓拍作物图像信息，存储到本机文件系统。Arduino核心控制终端为整套系统的核心部分，用于位置信息采集、传感器数据的采集以及向RsapberryPi传输数据和发送拍照指令。传感器组指的是连接到Arduino上的用于获取数据的传感器，包括空气温湿度传感器、土壤温湿度传感器、光照强度传感器、二氧化碳浓度传感器等。GPS模块是指连接到Arduino上的用于高精度度位置信息采集的定位模块。上述结构的工作原理为：如图2所示，在手动运行模式下，Arduino核心控制终端上电后等待按钮指令，若收到指令为采集指令，则进行数据采集，采集后进行完整性检验，如果完整，则上传数据，否则重新采集；RaspberryPi数据服务器则一直等待Arduino核心控制终端的数据上传，RaspberryPi数据服务器收到数据后，立即控制摄像头进行图像采集，获取图像后，进行存储。如图3所示，在自动运行模式下，Arduino核心控制终端一直进行数据采集，采集后进行完整性检验，如果完整，则上传数据，否则重新采集；RaspberryPi数据服务器则一直等待Arduino核心控制终端的数据上传，RaspberryPi数据服务器收到数据后，立即控制摄像头进行图像采集，获取图像后，进行存储。在本技术的一个实施例中，所述信息采集系统还可以包括基本数据采集系统盒和手持探测器，所述RaspberryPi数据服务器、Arduino核心控制终端、电池和第一传感器组均安装在所述基本数据采集系统盒中，所述GPS模块、第二传感器组和摄像头均安装在所述手持探测器中。本实施例中采用上述结构，基本数据采集系统盒可以进行全自动的基本数据采集，也可以结合手持探测器进行全面的数据采集。本实施例中，所述第一传感器组包括：一组空气温湿度传感器、光照强度传感器、二氧化碳浓度传感器和大气压力传感器，所述第二传感器组包括：两组空气温湿度传感器和土壤温湿度传感器。本实施例中采用上述结构，可以保证基本数据采集系统盒在单独使用的情况下能够正常采集基础数据，需要全方位数据采集的时候可以结合手持探测器协同工作。本实施例中，所述基本数据采集系统盒本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种便携式户外环境信息采集系统，其特征在于，包括：Raspberry Pi数据服务器、Arduino核心控制终端、GPS模块、第一传感器组、第二传感器组、摄像头和电池，所述电池为所述信息采集系统供电，所述Raspberry Pi数据服务器、GPS模块、第一传感器组、第二传感器组均与所述Arduino核心控制终端连接，所述摄像头与所述Raspberry Pi数据服务器连接。

【技术特征摘要】
1.一种便携式户外环境信息采集系统，其特征在于，包括：RaspberryPi数据服务器、Arduino核心控制终端、GPS模块、第一传感器组、第二传感器组、摄像头和电池，所述电池为所述信息采集系统供电，所述RaspberryPi数据服务器、GPS模块、第一传感器组、第二传感器组均与所述Arduino核心控制终端连接，所述摄像头与所述RaspberryPi数据服务器连接。2.根据权利要求1所述的便携式户外环境信息采集系统，其特征在于，所述信息采集系统还包括基本数据采集系统盒和手持探测器，所述RaspberryPi数据服务器、Arduino核心控制终端、电池和第一传感器组均安装在所述基本数据采集系统盒中，所述GPS模块、第二传感器组和摄像头均安装在所述手持探测器中。3.根据权利要求2所述的便携式户外环境信息采集系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙晓勇，王志远，张庆雷，
申请(专利权)人：山东农业大学，
类型：新型
国别省市：山东,37