一种基于NB-IoT物联网的生猪养殖环境监测系统技术方案

本实用新型专利技术提出了一种基于NB‑IoT物联网的生猪养殖环境监测系统，属于农业生猪养殖领域，特别是涉及一种基于NB‑IoT物联网的生猪养殖环境监测系统。解决了现有传统分立式传感器往往只能监测一两种环境指标，用户使用不便的问题。它包括环境监测设备、NB‑IoT网络模组、网关服务器、相关业务平台和移动设备终端。它主要用于生猪养殖环境的监测。

An Environmental Monitoring System for Pig Breeding Based on NB-IoT Internet of Things

The utility model proposes a pig breeding environment monitoring system based on NB*IoT Internet of Things, which belongs to the field of agricultural pig breeding, and in particular relates to a pig breeding environment monitoring system based on NB*IoT*Internet of Things. It solves the problem that the existing traditional discrete sensors can only monitor one or two environmental indicators, which makes it inconvenient for users to use. It includes environmental monitoring equipment, NB_IoT network module, gateway server, related business platform and mobile terminal. It is mainly used for monitoring the environment of pig farming.*

【技术实现步骤摘要】
一种基于NB-IoT物联网的生猪养殖环境监测系统
本技术属于农业生猪养殖领域，特别是涉及一种基于NB-IoT物联网的生猪养殖环境监测系统。
技术介绍
随着科技的不断进步，物联网已经从曾经的概念层面转变为今天的实际应用层面，曾经使万物互联的美好愿景已经在很多领域得到了实际的应用。各种媒体有关物联网的报道也是应接不暇，例如智慧城市、无人超市、智慧停车、智能家居等等，都随处可见物联网应用的踪影。随着NB-IoT技术的推广，物联网的应用将会被推向一个高潮。作为农业养殖领域，也应该与时俱进，引进物联网技术，使过去的传统养殖升级为智慧养殖。使生猪的养殖更加便捷化、更加智能化。提高生猪养殖过程中的管理水平，从而提高生猪的出肉率，为社会创造了价值。对猪舍养殖环境的检测传统分立式传感器往往只能监测一两种环境指标。用户如果需要采集多种环境指标，需要逐个购买，给用户的后续使用提出很大挑战，存在以下弊端：首先，各个厂家的传感器信号接口往往千差万别，没有统一的标准。即便是信号接口一致，但是几乎没有相同的数据通讯协议标准。作为用户使用，几乎难以完成。其次，各个厂家的传感器具有数据入网功能的不多，即便是用户能采购到所有的传感器都具有数据入网功能，但是每个传感器只支持其自身厂家的服务器，用户需要安装各个厂家的app，然后去打开各个app去查看相应的数据指标。最后，各个厂家在安装时只兼顾其自身生产的传感器，施工时，各自为战，给施工现场带来了很大不便，会造成到处是线缆的乱象，给后期传感器的维护制造了极大的障碍。综上所述，传统分立式传感器已经不能很好的满足当前生猪生长环境对多种指标监测的要求。
技术实现思路
本技术为了解决现有技术中的问题，提出一种基于NB-IoT物联网的生猪养殖环境监测系统。为实现上述目的，本技术采用以下技术方案：一种基于NB-IoT物联网的生猪养殖环境监测系统，它包括环境监测设备、NB-IoT网络模组、网关服务器、相关业务平台和移动设备终端，所述环境监测设备数量为N个，所述环境监测设备分别设置于不同猪舍内，所述环境监测设备包括主板和传感器模组，所述主板上设置有处理器，所述传感器模组与主板通讯连接，所述环境监测设备通过NB-IoT网络模组与网关服务器通讯连接，所述网关服务器将数据传递至相关业务平台，所述相关业务平台将数据传递至移动设备终端。更进一步的，所述处理器型号为STM32F103RFT6。更进一步的，所述传感器模组包括NH3监测传感器、CO2监测传感器、温度传感器和湿度传感器。与现有技术相比，本技术的有益效果是：将各种传感器集成到传感器模组中设置在设备内部，由处理器统一进行数据采集，本技术自带数据入网功能，将所有的采集到的数据发送到网关服务器，用户只需在移动设备终端上下载一个app即可查看所有的监测数据，后期维护容易，施工安装简便，不会造成到处是线缆的乱象。处理器定时采集传感器模组的数据，在空闲模式下，功耗低，在受到强烈电磁干扰时，可以进行软重启，保证数据的准确性与连续性，可靠性更高。附图说明图1为本技术所述的一种基于NB-IoT物联网的生猪养殖环境监测系统框架图图2为本技术所述的一种基于NB-IoT物联网的生猪养殖环境监测系统电源电路图图3为本技术所述的NB-IoT网络模组电路图图4为本技术所述的CO2监测传感器电路图图5为本技术所述的NH3监测传感器电路图具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地阐述。参见图1-5说明本实施方式，一种基于NB-IoT物联网的生猪养殖环境监测系统，它包括环境监测设备、NB-IoT网络模组、网关服务器、相关业务平台和移动设备终端，所述环境监测设备数量为N个，所述环境监测设备分别设置于不同猪舍内，所述环境监测设备包括主板和传感器模组，所述主板上设置有处理器，所述传感器模组与主板通讯连接，所述环境监测设备通过NB-IoT网络模组与网关服务器通讯连接，所述网关服务器将数据传递至相关业务平台，所述相关业务平台将数据传递至移动设备终端。本技术是集NB-IoT物联网窄带蜂窝、差分通讯传输、电化学反应、非色散红外(NDIR)原理等技术于一体的产品设备，用来监测生猪养殖场所的环境，监测内容包括：NH3浓度、CO2浓度、环境温度、环境湿度。并将监测数据通过NB-IoT物联网络发送到服务器。用户可以通过在移动设备终端上下载app来查看猪舍的相关数据。本技术可以为生猪养殖过程中环境指标预警提供数据来源。为将来生猪养殖整个产业链条的人工智能分析起到一定的参考作用。本技术定时采集猪舍环境数据，并将数据推送到网关服务器。设备供电范围为DC7.5-15V,典型值为DC12V。主机最小系统包含STM32F103RFT6型微处理器，Cortex-M3内核、调试电路、晶振电路。主控器工作在3.3V电源下。如图2所示，设备电源为12V，经过二极管D2，得到名称为DC12V的直流电源，该电源经过滤波电容C13，输入至三端稳压电源U3，U3输出电压为+5V，取名为VCC；VCC再经过滤波电容C14输入至三端稳压电源U4，U4输出+3.3V。其中图中DC12V为温度、湿度传感器供电；+5V为CO2、NH3传感器供电；+3.3V为微处理器、NB-IoT网络模组供电。如图3所示，该电路为NB-IoT模组厂家推荐的典型电路。R16、C25组成模组的RC复位电路，上电瞬间模组立刻通过该电路进行硬件复位，同时也可以通过微处理器的IO管脚进行模组的复位操作。该功能主要是在NB-IoT模组工作异常时使用。如图4所示，该传感器引脚G+、G-为传感器的供电引脚，该传感器旁路引入编号为C27的钽电容。减少传感器供电电源的纹波。UART_RX、UART_TX引脚为该传感器的数据段，这两个引脚与微处理器额数据端连接，这两个数据端均配置了上拉电阻，增加了数据读取的可靠性。如图5所示，该传感器引脚VCC、GND为传感器的供电引脚，该传感器旁路引入编号为C28的钽电容。减少传感器供电电源的纹波。TXD、RXD引脚为该传感器的数据段，这两个引脚与微处理器的数据端连接。本技术所述主板的设计电路原理图和PCB板图，委托PCB贴片厂家进行生产焊接。编写基于主机处理器的嵌入式应用软件。通过对软件的调试与修改，实现本技术所述功能。以上对本技术所提供的一种基于NB-IoT物联网的生猪养殖环境监测系统，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于NB‑IoT物联网的生猪养殖环境监测系统，其特征在于：它包括环境监测设备、NB‑IoT网络模组、网关服务器、相关业务平台和移动设备终端，所述环境监测设备数量为N个，所述环境监测设备分别设置于不同猪舍内，所述环境监测设备包括主板和传感器模组，所述主板上设置有处理器，所述传感器模组与主板通讯连接，所述环境监测设备通过NB‑IoT网络模组与网关服务器通讯连接，所述网关服务器将数据传递至相关业务平台，所述相关业务平台将数据传递至移动设备终端。

【技术特征摘要】
1.一种基于NB-IoT物联网的生猪养殖环境监测系统，其特征在于：它包括环境监测设备、NB-IoT网络模组、网关服务器、相关业务平台和移动设备终端，所述环境监测设备数量为N个，所述环境监测设备分别设置于不同猪舍内，所述环境监测设备包括主板和传感器模组，所述主板上设置有处理器，所述传感器模组与主板通讯连接，所述环境监测设备通过NB-IoT网络模组与网关服务器通讯连接，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋洋，路遥，
申请(专利权)人：北京佳沃天河智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11