农田环境无线传感器网络监测系统及其无线传输方法技术方案

本发明专利技术属于农业物联网技术领域，公开了一种农田环境无线传感器网络监测系统及其无线传输方法，该系统包括：数据采集模块、数据传输模块和控制中心；数据采集模块包含多个数据采集节点和对应的数据读取单片机，数据传输模块为LoRa模块；每个数据采集节点放置于待监测农田土壤表面，每个数据读取单片机通过杜邦线与LoRa模块连接；LoRa模块通过无线传输方式将土壤温湿度信息和PH值信息传输给控制中心。无线传输方法采用从机主动上传和主机轮询的方式。本发明专利技术能够对大范围的广域农场的环境信息进行准确监测，实现大量传感器节点数据的有效传输，解决了现有网络监测系统的数据传输可靠性低的问题。

【技术实现步骤摘要】
农田环境无线传感器网络监测系统及其无线传输方法
本专利技术涉及农业物联网
，具体涉及一种农田环境无线传感器网络监测系统及其无线传输方法。
技术介绍
随着物联网、人工智能等新兴技术在农业生产中的应用，我国的农业生产面貌正在发生变化，农业物联网的内涵是在新兴技术的应用下，使农业生产便于智能化管理，科学化决策，数字化显示，实现增加农作物产量，优化农产品质量，提高农民收益的目标。农业物联网可以分为三层：感知层、传输层、应用层。感知层是利用各种传感器来采集农业环境、动物、植物等各类信息。传输层是整个物联网的中枢，主要是将感知层采集的各类信息传递给应用层。目前在传输层用的比较多的是无线传感器网络，在农业领域，对于农业大田大范围种植，需要利用农业传感器对光照、温湿度、PH值等参数进行采集上传，由农场的管理人员对数据进行分析，帮助合理制定现阶段作物管理方案，从而避免经验式的作物施肥、浇灌等。在这种应用模式下，对数据传输的实时性要求较低，但对数据传输的有效性、准确性要求较高，同时需要保证大量传感器节点的采集数据的有效传输，一旦传输错误或缺失本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.农田环境无线传感器网络监测系统，其特征在于，包括：数据采集模块、数据传输模块和控制中心；所述数据采集模块包含多个数据采集节点和对应的数据读取单片机，所述数据传输模块为LoRa模块；/n每个数据采集节点放置于待监测农田土壤表面，其包含土壤温湿度传感器和土壤PH值传感器，所述土壤温湿度传感器和土壤PH值传感器的探测端朝向农田土壤表面，所述土壤温湿度传感器和土壤PH值传感器通过引脚与对应的数据读取单片机连接；每个数据读取单片机通过杜邦线与LoRa模块连接；所述LoRa模块通过无线传输方式将土壤温湿度信息和PH值信息传输给控制中心。/n

【技术特征摘要】
1.农田环境无线传感器网络监测系统，其特征在于，包括：数据采集模块、数据传输模块和控制中心；所述数据采集模块包含多个数据采集节点和对应的数据读取单片机，所述数据传输模块为LoRa模块；
每个数据采集节点放置于待监测农田土壤表面，其包含土壤温湿度传感器和土壤PH值传感器，所述土壤温湿度传感器和土壤PH值传感器的探测端朝向农田土壤表面，所述土壤温湿度传感器和土壤PH值传感器通过引脚与对应的数据读取单片机连接；每个数据读取单片机通过杜邦线与LoRa模块连接；所述LoRa模块通过无线传输方式将土壤温湿度信息和PH值信息传输给控制中心。


2.根据权利要求1所述的农田环境无线传感器网络监测系统，其特征在于，所述LoRa模块上安装有弹簧天线。


3.根据权利要求1所述的农田环境无线传感器网络监测系统，其特征在于，所述LoRa模块选用半双工的收发器SX1268，其在郊区的覆盖距离范围为15km，在市区的覆盖距离范围为3-5km；所述LoRa模块的发射功率为22dBm，无线传输的中心频率为472.3MHz。


4.根据权利要求1所述的农田环境无线传感器网络监测系统，其特征在于，所述控制中心包含主控制器；所述主控制器和LoRa模块之间的通信方式为SPI通信，采用串行通信协议。


5.根据权利要求1所述的农田环境无线传感器网络监测系统，其特征在于，每亩农田至少设置三个数据采集节点，所述控制中心设置于待监测农田的中心位置。


6.农田环境无线传感器网络监测系统的无线传输方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，获取待监测农田的多个监测点处的土壤温湿度和PH值，并通过对应的数据读取单片机和从机进行数据读取和发送；
其中，所述从机为LoRa模块；
步骤2，通过从机主动上传或主机轮询的无线传输方式传输...

【专利技术属性】
技术研发人员：冀汶莉，刘艺欣，王佳伟，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61