一种应用于农业设施中的无线传感网络制造技术

本实用新型专利技术公开了一种应用于农业设施中的无线传感网络，包括现场监控服务器、无线路由器、ZigBee协调器、ZigBee路由节点及ZigBee终端节点，所述现场监控服务器通过无线路由器与ZigBee协调器无线连接，所述ZigBee协调器与ZigBee路由节点无线连接，所述ZigBee路由节点与ZigBee终端节点无线连接；所述ZigBee终端节点上连接有传感器和模拟电压输出模块；所述传感器包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器及有害气体传感器。本实用新型专利技术具有良好的数据传输效率，减少了的数据的冗余度，安全性高，实现了智能调控农作物生长的环境参数，使其摆脱自然环境的约束，建立最经济的生长环境，有利于获取农作物产量、品质和经济效益的最大化。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于农业设施中的无线传感网络
本技术涉及一种应用于农业设施中的无线传感网络，属于无线传感网络

技术介绍
我国设施农业的研发始于20世纪70年代，之后便处于飞速发展阶段。以小拱棚、大中棚以及加温温室为例，从我国设施蔬菜的栽培情况来看，20实际90年代中期，面积已经达到了较高的标准。1994年，小拱棚的栽培面积已经超过22万hm2，大中棚的栽培面积也高达52万hm2，单从栽培面积来看，已经位于世界第一。至目前为止，全球的设施蔬菜种植面积比例而言，我国约占90％，遥遥领先世界各国。目前，我国对于设施农业中的无线传感网络研究也处于高速发展阶段，取得了丰富的研究成果。2013年，浙江大学张伟博士结合无线传感器技术、嵌入式计算机以及分布式信息处理于一体，应用于精细农业，实现了设施农业的低能耗、低成本、高产能目标。2014年，天津市农业科学院信息研究所高级工程师王建春和李凤菊等人开发了无线温度和湿度传感器监控系统，实现了温室大棚的环境数据收集。2015年，华南农业大学工程学院陈瑜、张铁民以及孙道宗等人研发了无线传感网路定位系统，提高了设施农业车辆的定位精度。2016年，石河子大学田敏和费小伟等人开发了ZigBee与物联网融合的无线传感网路系统，提升了设施农业监控数据精度。同年，江苏大学毛罕平教授采取了基于zigbee无线传感网络、WIFI通讯及以太网三者相互耦合的方案，经过实验测试，实现了智能温室的远程监测和控制。目前，由于设施农业的环境大多具备自身的规律和特征，能够对农作物的生长和发育造成影响的环境因素较多，且各因素之间并非孤立的关系，常常是呈复杂性特点。因此，对无线传感网络的就具有对应的要求。鉴于此，在设施农业项目的无线传感网络设计中，通过比较及大量试验论证，必须改进现有技术将系统的仿真测试与实际应用相结合起来，以实现系统的理论和实际相结合的目的。
技术实现思路
本技术正是针对现有技术存在的不足，提供一种应用于农业设施中的无线传感网络，该无线传感网络具有良好的数据传输效率，减少了数据的冗余度，传输速度快、安全性高，实现了智能调控农作物生长的环境参数，使其摆脱自然环境的约束，建立最经济的生长环境，有利于获取农作物产量、品质和经济效益的最大化，满足实际使用要求。为解决上述问题，本技术所采取的技术方案如下：一种应用于农业设施中的无线传感网络，包括现场监控服务器、无线路由器、ZigBee协调器、ZigBee路由节点及ZigBee终端节点，所述现场监控服务器通过无线路由器与ZigBee协调器无线连接，所述ZigBee协调器与所述ZigBee路由节点无线连接，所述ZigBee路由节点与所述ZigBee终端节点无线连接；所述无线路由器与所述ZigBee协调器之间连接有转以太网模块，所述ZigBee路由节点上连接有继电控制模块，所述ZigBee终端节点上连接有传感器和模拟电压输出模块；所述传感器包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器及有害气体传感器。作为上述技术方案的改进，所述应用于农业设施中的无线传感网络还包括总服务器和交换机，所述总服务器通过交换机与所述现场监控服务器连接；所述无线路由器上还连接有网络摄像头和手持网关。作为上述技术方案的改进，所述现场监控服务器内设有数据采集模块，所述数据采集模块上电连接有控制处理模块，所述控制处理模块上电连接有执行驱动电路和双向电连接有ZigBee模块，所述执行驱动电路上电连接有温湿度补偿装置、光照调节机构及有害气体控制调节装置，所述ZigBee模块上双向电连接有上位机控制，且所述控制处理模块上还电连接有显示模块。作为上述技术方案的改进，所述转以太网模块为RS232-RJ45模块，所述手持网关为ARM嵌入式手持网关。本技术与现有技术相比较，本技术的实施效果如下：本技术所述应用于农业设施中的无线传感网络，该无线传感网络具有良好的数据传输效率，减少了数据的冗余度，功率损耗低、传输速度快、安全性高，实现了智能调控农作物生长的环境参数，使其摆脱自然环境的约束，建立最经济的生长环境，有利于获取农作物产量、品质和经济效益的最大化，满足实际使用要求。此外，从抗干扰性和安全性的角度来看，本技术所述无线传感网络也具有明显的优势。附图说明图1为本技术所述应用于农业设施中的无线传感网络结构示意图；图2为本技术所述现场监控服务器内部系统框架图；图3为本技术所述传感器内部系统框架图。具体实施方式下面将结合具体的实施例来说明本技术的内容。如图1-图3所示，为本技术所述的应用于农业设施中的无线传感网络结构示意图。本技术所述应用于农业设施中的无线传感网络，包括现场监控服务器、无线路由器、ZigBee协调器、ZigBee路由节点及ZigBee终端节点，所述现场监控服务器通过无线路由器与ZigBee协调器无线连接，所述ZigBee协调器与所述ZigBee路由节点无线连接，所述ZigBee路由节点与所述ZigBee终端节点无线连接；所述无线路由器与所述ZigBee协调器之间连接有转以太网模块，所述ZigBee路由节点上连接有继电控制模块，所述ZigBee终端节点上连接有传感器和模拟电压输出模块；所述传感器包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器及有害气体传感器。本技术所述应用于农业设施中的无线传感网络，该无线传感网络具有良好的数据传输效率，减少了数据的冗余度，功率损耗低、传输速度快、安全性高，实现了智能调控农作物生长的环境参数，使其摆脱自然环境的约束，建立最经济的生长环境，有利于获取农作物产量、品质和经济效益的最大化，满足实际使用要求。此外，从抗干扰性和安全性的角度来看，本技术所述无线传感网络也具有明显的优势。进一步改进地，所述应用于农业设施中的无线传感网络还包括总服务器和交换机，所述总服务器通过交换机与所述现场监控服务器连接；所述无线路由器上还连接有网络摄像头和手持网关。进一步改进地，如图2所示：所述现场监控服务器内设有数据采集模块，所述数据采集模块上电连接有控制处理模块，所述控制处理模块上电连接有执行驱动电路和双向电连接有ZigBee模块，所述执行驱动电路上电连接有温湿度补偿装置、光照调节机构及有害气体控制调节装置，所述ZigBee模块上双向电连接有上位机控制，且所述控制处理模块上还电连接有显示模块。具体地，所述转以太网模块为RS232-RJ45模块，所述手持网关为ARM嵌入式手持网关。附注：本技术所示无线传感网路设计的核心点是实现无线传感器的准确定位；具体地，在设施农业监控体系中，当接收到无线传感器的环境参数信息时，若无法准确知道该传感器的位置，则不能准确实现其参数的调控和后续处理措施，因此，最常用的定位方法：(1)测量传感器网络内部节点之间的距离；(2)根据节点之间的相互数据交流情况，定义各个节点的准确位置；(3)建立整个系统中的节点坐标体系。例如：在无线传感网路设计中，某些节点的位置为已知，则其余节点的位置可以通过计算而来，具体方法为：对未知节点与已知节点的距离进行测量，具体方法为：假设已知节点有3个，分别为A、B、C，对应坐标位置分别为(x1，y1)，(x2，y2)，(x3，y3)，此时有一未知位置节点D，则先测量d1，d2，d本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于农业设施中的无线传感网络，其特征在于：包括现场监控服务器、无线路由器、ZigBee协调器、ZigBee路由节点及ZigBee终端节点，所述现场监控服务器通过无线路由器与ZigBee协调器无线连接，所述ZigBee协调器与所述ZigBee路由节点无线连接，所述ZigBee路由节点与所述ZigBee终端节点无线连接；所述无线路由器与所述ZigBee协调器之间连接有转以太网模块，所述ZigBee路由节点上连接有继电控制模块，所述ZigBee终端节点上连接有传感器和模拟电压输出模块；所述传感器包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器及有害气体传感器。

【技术特征摘要】
1.一种应用于农业设施中的无线传感网络，其特征在于：包括现场监控服务器、无线路由器、ZigBee协调器、ZigBee路由节点及ZigBee终端节点，所述现场监控服务器通过无线路由器与ZigBee协调器无线连接，所述ZigBee协调器与所述ZigBee路由节点无线连接，所述ZigBee路由节点与所述ZigBee终端节点无线连接；所述无线路由器与所述ZigBee协调器之间连接有转以太网模块，所述ZigBee路由节点上连接有继电控制模块，所述ZigBee终端节点上连接有传感器和模拟电压输出模块；所述传感器包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器及有害气体传感器。2.根据权利要求1所述一种应用于农业设施中的无线传感网络，其特征在于：所述应用于农业设施中的无线...

【专利技术属性】
技术研发人员：张钦，
申请(专利权)人：淮安生物工程高等职业学校，
类型：新型
国别省市：江苏,32