基于ZigBee的智能园林讲解系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开基于ZigBee的智能园林讲解系统及控制方法，该讲解系统设在植物上的植物标签模块、智能讲解终端、无线网络模块和后台控制中心;后台控制中心包括北斗定位模块和数据处理SDK,数据处理SDK与北斗定位模块通过串口耦合连接,并通过北斗定位模块与无线网络模块的第一北斗定位模块无线通讯连接,第一北斗定位模块通过串口耦合连接ZigBee模块,ZigBee模块与植物标签模块的协调节点的第一ZigBee模块和智能讲解终端的第二ZigBee模块无线通讯连接,第二ZigBee模块还与第一ZigBee模块和植物标签模块的参考节点的第三ZigBee模块无线通讯连接,第二ZigBee模块还通过串口与讲解单元耦合连接。

Intelligent garden explanation system and control method based on ZigBee

【技术实现步骤摘要】
基于ZigBee的智能园林讲解系统及控制方法
本专利技术涉及物联网领域,尤其是基于ZigBee的智能园林讲解系统及控制方法。
技术介绍
伴随着国家经济的迅速发展,人们生活水平的不断提高与科学技术的逐步发展，健康绿色的生活理念深入人心，人们对园林绿化有了更多关注，但是往往在看到一些花草树木的时候，才发现很多都没有见过，更叫不上名字。基于此，将科技运用到园林中去，打造智慧园林，让每一棵树、每一朵花都有自己的“身份”与“故事”，便显得极为有价值。目前为止很多大型植物观光景点依旧是采用人工的方式，这种方式需要付出高昂的培训费用，人工导游的水平有高有低，无法标准化、个性化的照顾到每一个游客，甚至容易产生纠纷。导航与定位技术是导游系统中一个重要的环节，只有通过定位游客或者是手持终端的具体位置，才能为游客更好的提供优质的服务。但目前基于无线网络的定位和导航技术都存在限制。环境情况相对复杂，例如：展览馆、博物馆、大型仓库等等，在大环境下建筑物的内部结构、建筑材质、家居座椅摆放等等都能导致无线信号反射、折射、多径传播、非视距传播等问题，这也使得定位技术的难度相对较高，很多方法在此都束手无策，或者定位精度不高。
技术实现思路
本专利技术的解决的技术问题是针对上述现有技术中的存在的缺陷,提供基于ZigBee的智能园林讲解系统及控制方法,该讲解系统利用ZigBee技术,实现参观园林时,能实时得到关于植物的优质解疑，省去了人工导游的介绍,使得参观更具有趣味性与自由性。根据本专利技术的第一方面，提供一种基于ZigBee的智能园林讲解系统,包括设在植物上的植物标签模块、智能讲解终端、无线网络模块和后台控制中心；所述后台控制中心包括北斗定位模块和数据处理SDK,所述数据处理SDK与北斗定位模块通过串口耦合连接,并通过所述北斗定位模块与无线网络模块的第一北斗定位模块无线通讯连接,所述第一北斗定位模块通过串口耦合连接ZigBee模块，所述ZigBee模块与植物标签模块的协调节点的第一ZigBee模块和智能讲解终端的第二ZigBee模块无线通讯连接,所述第二ZigBee模块还与第一ZigBee模块和植物标签模块的参考节点的第三ZigBee模块无线通讯连接，所述第二ZigBee模块还通过串口与讲解单元耦合连接；其中，所述智能讲解终端用于通过第二ZigBee模块配合每一参考节点的第三ZigBee模块确定靠近智能讲解终端的所有参考节点的位置并发送至位置至协调节点，和/或接收及解析无线网络模块发送的经后台控制中心处理的目标植物节点的植物信息数据包并输出显示；所述协调节点用于基于获取的所有参考节点的位置确定目标植物节点并通过无线网络模块传送至后台控制中心；所述数据处理SDK用户在获取无线网络模块传送的目标植物节点后从预存标签数据库获取目标植物节点对应的植物信息数据包并通过无线网络模块传送至智能讲解终端解析和显示。作为对上述技术方案的进一步阐述：在上述技术方案中,所述智能讲解终端还包括讲解单元,所述讲解单元包括ARM处理器和显示单元，所述ARM处理器装配有导游APP和讲解处理SDK,所述ARM处理器还与存放匹配园林植物的视频、音频、文字和图片的存储模块电连接,所述ARM处理器用于处理第二ZigBee模块的位置数据和靠近所述智能讲解终端的所有参考节点的第三ZigBee模块的位置数据并通过第一ZigBee模块发送至协调节点,和/或在解析无线网络模块发送的经后台控制中心处理的目标植物节点的植物信息数据包后输出至显示单元,所述显示单元用于显示第二ZigBee模块定位的位置信息、目标植物节点的位置信息和目标植物节点的植物信息播放显示。在上述技术方案中,所述ARM处理器为STM32F103型号的ARM处理器；所述ZigBee模块、第一ZigBee模块、第二ZigBee模块和第三ZigBee模块均ARMSKY-CC2431EM型号的无线ZigBee定位模块；所述北斗定位模块和第一北斗定位模块均为SKG09D模块。与现有技术相比,本专利技术的广告系统的有益效果在于:本专利技术的智能讲解系统适用于园林展馆，本专利技术的智能园林讲解系统由植物标签、后台控制中心、无线网络模块和智能讲解终端组成；工作时，游客手持园林所提供的智能讲解终端进行游园，当游客进入植物标签中参考节点的第三ZigBee模块的通信范围时，智能讲解终端的第二ZigBee模块即能接收到参考节点发送的定位请求，由于同一时间游客可能位于不止一个参考节点的通信范围内，协调节点通过优化算法确定距离游客最近的植物位置并通过第三Zigbee模块传送给无线网络模块，无线网络模块通过北斗定位模块将确定的植物位置传送至后台控制中心，北斗定位模块将接收到的数据与数据处理SDK交互后，把植物编号和个性化的服务信息回传给智能讲解终端，并智能讲解终端的讲解单元上实现定位信息显示、植物的信息播放、植物查询、人流量査询等功能；通过采用游客手持智能讲解终端参观园林，实时得到关于植物的优质解疑，省去了人工导游的介绍,使得参观更具有趣味性与自由性。根据本专利技术的另一方面，本专利技术提供一种基于ZigBee的智能园林讲解系统的控制方法,该控制方法包括本专利技术第一方面所述的基于ZigBee的智能园林讲解系统,还包括如下步骤：步骤A.讲解者挟持智能讲解终端在园林内移动，所述智能讲解终端的第二ZigBee模块实时检测并接收由第一ZigBee模块发送的靠近智能讲解终端的多个参考节点的参考标签信息,并通过第三ZigBee模块发送至所述协调节点；所述参考标签信息包括每一所述第一ZigBee模块的MAC地址和匹配的信号发射强度RSST；步骤B.协调器节点基于边界盒节点定位算法处理接收的若干参考标签信息并确定目标植物节点和目标植物标签信息并通过第三ZigBee模块配合ZigBee模块发送至无线网络模块,所述目标植物节点为间距智能讲解终端最近的参考节点,所述目标植物标签信息为目标植物节点的参考标签信息；步骤C.无线网络模块通过北斗定位模块将所述目标植物标签信息传输到后台控制中心；步骤D.后台控制中心利用数据处理SDK解析所述目标植物标签信息并从预存标签数据库中获取目标植物节点对应的植物信息数据包后,通过第一北斗定位模块将所述植物信息数据包回传至无线网络模块,所述植物信息数据包包括目标植物的编号、目标植物的植物属性的文字、音频及视频讲解信息；步骤E.无线网络模块通过ZigBee模块和第二ZigBee模块将所述植物信息数据包传送至智能讲解终端，所述智能讲解终端的讲解单元解析所述植物信息数据包并将解析出的植物信息输出至显示单元讲解显示。作为对上述技术方案的进一步阐述：在上述技术方案中,步骤A中，所述第二ZigBee模块实时检测并接收由第一ZigBee模块发送的靠近智能讲解终端的至少三个参考节点的参考标签信息，且所述智能讲解终端接收多个参考节点的参考标签信息后，将第二ZigBee模块的MAC地址MACA和多个参考标签信息传送至协调节点。在上述技术方案中,所述协调器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于ZigBee的智能园林讲解系统,其特征在于,包括设在植物上的植物标签模块、智能讲解终端、无线网络模块和后台控制中心；/n所述后台控制中心包括北斗定位模块和数据处理SDK,所述数据处理SDK与北斗定位模块通过串口耦合连接,并通过所述北斗定位模块与无线网络模块的第一北斗定位模块无线通讯连接,所述第一北斗定位模块通过串口耦合连接ZigBee模块，所述ZigBee模块与植物标签模块的协调节点的第一ZigBee模块和智能讲解终端的第二ZigBee模块无线通讯连接,所述第二ZigBee模块还与第一ZigBee模块和植物标签模块的参考节点的第三ZigBee模块无线通讯连接，所述第二ZigBee模块还通过串口与讲解单元耦合连接；其中，/n所述智能讲解终端用于通过第二ZigBee模块配合每一参考节点的第三ZigBee模块确定靠近智能讲解终端的所有参考节点的位置并发送至位置至协调节点，和/或接收及解析无线网络模块发送的经后台控制中心处理的目标植物节点的植物信息数据包并输出显示；/n所述协调节点用于基于获取的所有参考节点的位置确定目标植物节点并通过无线网络模块传送至后台控制中心；/n所述数据处理SDK用户在获取无线网络模块传送的目标植物节点后从预存标签数据库获取目标植物节点对应的植物信息数据包并通过无线网络模块传送至智能讲解终端解析和显示。/n...

【技术特征摘要】
1.基于ZigBee的智能园林讲解系统,其特征在于,包括设在植物上的植物标签模块、智能讲解终端、无线网络模块和后台控制中心；
所述后台控制中心包括北斗定位模块和数据处理SDK,所述数据处理SDK与北斗定位模块通过串口耦合连接,并通过所述北斗定位模块与无线网络模块的第一北斗定位模块无线通讯连接,所述第一北斗定位模块通过串口耦合连接ZigBee模块，所述ZigBee模块与植物标签模块的协调节点的第一ZigBee模块和智能讲解终端的第二ZigBee模块无线通讯连接,所述第二ZigBee模块还与第一ZigBee模块和植物标签模块的参考节点的第三ZigBee模块无线通讯连接，所述第二ZigBee模块还通过串口与讲解单元耦合连接；其中，
所述智能讲解终端用于通过第二ZigBee模块配合每一参考节点的第三ZigBee模块确定靠近智能讲解终端的所有参考节点的位置并发送至位置至协调节点，和/或接收及解析无线网络模块发送的经后台控制中心处理的目标植物节点的植物信息数据包并输出显示；
所述协调节点用于基于获取的所有参考节点的位置确定目标植物节点并通过无线网络模块传送至后台控制中心；
所述数据处理SDK用户在获取无线网络模块传送的目标植物节点后从预存标签数据库获取目标植物节点对应的植物信息数据包并通过无线网络模块传送至智能讲解终端解析和显示。


2.根据权利要求1所述的基于ZigBee的智能园林讲解系统,其特征在于，所述智能讲解终端还包括讲解单元,所述讲解单元包括ARM处理器和显示单元，所述ARM处理器装配有导游APP和讲解处理SDK,所述ARM处理器还与存放匹配园林植物的视频、音频、文字和图片的存储模块电连接,所述ARM处理器用于处理第二ZigBee模块的位置数据和靠近所述智能讲解终端的所有参考节点的第三ZigBee模块的位置数据并通过第一ZigBee模块发送至协调节点,和/或在解析无线网络模块发送的经后台控制中心处理的目标植物节点的植物信息数据包后输出至显示单元,所述显示单元用于显示第二ZigBee模块定位的位置信息、目标植物节点的位置信息和目标植物节点的植物信息播放显示。


3.根据权利要求2所述的基于ZigBee的智能园林讲解系统,其特征在于,所述ARM处理器为STM32F103型号的ARM处理器；所述ZigBee模块、第一ZigBee模块、第二ZigBee模块和第三ZigBee模块均ARMSKY-CC2431EM型号的无线ZigBee定位模块；所述北斗定位模块和第一北斗定位模块均为SKG09D模块。


4.基于ZigBee的智能园林讲解系统的控制方法，其特征在于，包括权利要求3所述的基于ZigBee的智能园林讲解系统，还包括如下步骤：
步骤A.讲解者挟持智能讲解终端在园林内移动，所述智能讲解终端的第二ZigBee模块实时检测并接收由第一ZigBee模块发送的靠近智能讲解终端的多个参考节点的参考标签信息,并通过第三ZigBee模块发送至所述协调节点；所述参考标签信息包括每一所述第一ZigBee模块的MAC地址和匹配的信号发射强度RSST；
步骤B.协调器节点基于边界盒节点定位算法处理接收的若干参考标签信息并确定目标植物节点和目标植物标签信息并通过第三ZigBee模块配合ZigBee模块发送至无线网络模块,所述目标植物节点为间距智能讲解终端最近的参考节点,所述目标植物标签信息为目标植物节点的参考标签信息；
步骤C.无线网络模块通过北斗定位模块将所述目标植物标签信息传输到后台控制中心；

【专利技术属性】
技术研发人员：郭洪飞，何智慧，张锐，曾云辉，屈挺，朝宝，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：发明
国别省市：广东;44