一种基于BATS编码的农用物联网系统及部署方法技术方案

本发明专利技术公开一种基于BATS编码的农用物联网系统及物联网系统部署方法，所述系统包括传感器组、主控端及接收端；所述主控端包括传感器识别模块、控制模块及第一编码模块；所述传感器识别模块获取传感器组生成的传感信息，并发送到控制模块；所述控制模块基于获取的传感信息进行数据处理，同时把驱动指令发送到编码模块；所述第一编码模块对获取的驱动指令进行BATS编码，生成指令信息包，并通过通信模块发送到对应的接收端；所述接收端还包括第一解码模块，所述第一解码模块连接有设备的驱动单元；所述接收端接收到指令信息包后，通过第一解码模块进行解码把指令信息包还原为驱动指令并发送到连接的驱动单元；所述驱动单元基于获取的驱动指令动作。获取的驱动指令动作。获取的驱动指令动作。

【技术实现步骤摘要】
一种基于BATS编码的农用物联网系统及部署方法


[0001]本专利技术涉及一种基于BATS编码的农用物联网系统与方法。

技术介绍

[0002]随着通信技术与互联网技术的飞速发展，人们所需的信息量日益剧增，网络中大规模数据的传输业务也越来越多，如何通过有限的网络带宽实现大规模数据的高效可靠传输已成为通信领域的研究重点。
[0003]信息数据在信道中传输时，会因为噪声干扰等因素出现衰减等现象，从而导致传输数据出现差错，降低通信质量。采用具有纠错能力的信道编码技术是提高通信系统可靠性的有效途径之一，数字喷泉码(Digital Fountain Codes,DFC)作为一种码率自适应的信道编码技术，编译码复杂度低，可保证通信系统中数据的高效可靠传输。
[0004]在现有技术中，通常通过工业级多种编程PLC与工业级网络通信盒子组合，抵抗野外环境多种自然因素，结合有线和无线信号相互配合，保证数据传输的稳定性和远程控制的可靠性。例如，申请号为201610645990.3的中国专利申请公开了基于物联网的现代农业科技孵化发展系统，农业科技成果展示及交易平台、现代农业院士工作站、现代农业金融服务创新平台、现代农业科技研究机构集群、现代农业公司集群之间相互连接，所述的农业科技成果展示及交易平台、现代农业院士工作站、现代农业金融服务创新平台、现代农业科技研究机构集群、现代农业公司集群均与物联网设施农业连接；所述的物联网设施农业中设有观光农业基地；所述的物联网设施农业与物流网终端配送中心连接；所述的物流网终端配送中心与互联网订单采购中心连接；有利于推动现代农业的科技孵化工程的运作，使得高科技普及化，并增加就业人口，从而推动金价发展。
[0005]上述传输方式并不能在在网络环境恶劣的情况下保证良好的传输效率。
[0006]批处理稀疏(Batched Sparse,BATS)编码因为其低计算复杂度和高传输效率，被认为是目前性能最佳的网络喷泉编码结合机制。BATS码由内码和外码构成。BATS码的外码通常是具有矩阵形式的喷泉码，外码将原始数据分批并编码成块(batch)，每一个块中包含相同数量的数据包；内码利用随机线性网络编码对同一个块中的数据进行编码。
[0007]虽然BATS在网络环境恶劣的情况下有着良好的传输效率，但BATS编码算法复杂，对需要快速使用的用户体验不友好，需要用户有较强的编程能力。而在智慧农业方面，传统的物联网平台也需要较强的开发能力，不利于快速部署。
[0008]因此，针对现有技术中存在的问题，亟需提供一种将BATS应用在智慧农业领域，无需编程并快速部署智慧农业常用设备的技术显得尤为重要。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种解决在野外环境农用物联网设备的部署和使用问题，通过发射器端以BATS编码并发射控制码到各个对应农机设备上的物联网系统及其系统布置方法。
[0010]因此，根据本专利技术公开的一个方面，提供了一种基于BATS编码的农用物联网系统，包括：传感器组、主控端及接收端；主控端与接收端均设有通信模块，通过无线网络进行信息交互；主控端还包括传感器识别模块、控制模块及第一编码模块；传感器识别模块与传感器组连接，获取传感器组生成的传感信息，并发送到控制模块；控制模块基于获取的传感信息进行数据处理，并生成驱动指令，同时把驱动指令发送到编码模块；第一编码模块对获取的驱动指令进行BATS编码，生成指令信息包，并通过通信模块发送到对应的接收端；接收端还包括第一解码模块，第一解码模块连接有农机设备的驱动单元；接收端接收到指令信息包后，通过第一解码模块进行解码把指令信息包还原为驱动指令并发送到连接的驱动单元；驱动单元基于获取的驱动指令动作。
[0011]根据本专利技术的基于BATS编码的农用物联网系统，优选地，主控端还包括参数设置模块；参数设置模块与控制模块连接，用于确定控制模块的控制参数；控制模块基于设定的控制参数与获取的传感信息生成驱动指令。
[0012]根据本专利技术的基于BATS编码的农用物联网系统，优选地，主控端还包括有第二解码模块；接收端还包括有第二编码模块，与驱动单元连接，基于获取驱动单元对应的设备信息，进行BATS编码，并通过通信模块发送到主控端；主控端通过第二解码模块对获取的信息进行解码，并把还原的设备信息发送到控制模块。
[0013]根据本专利技术的基于BATS编码的农用物联网系统，优选地，第一编码模块或第二编码模块根据MQTT规范进行BATS编码。
[0014]根据本专利技术的基于BATS编码的农用物联网系统，优选地，控制模块还包括列表生成模块，基于获取的传感信息生成传感器列表，且基于获取的设备信息生成接收端列表，并进行存储；参数设置模块对存储的传感器列表与接收端列表进行信息关联，并确定对应的控制参数；控制参数包括传感器参数与驱动参数。
[0015]根据本专利技术的基于BATS编码的农用物联网系统，优选地，传感器识别模块同时获取传感器组中各个传感器的传感信息以及传感器类别信息；列表生成模块根据传感器类别信息，对传感器组中各传感器进行分类，生成传感器列表。
[0016]根据本专利技术的基于BATS编码的农用物联网系统，优选地，控制模块还包括传感器监测模块；传感器监测模块把接收到的传感信息与对应的传感器参数进行对比计算，并生成对比计算结果。
[0017]根据本专利技术的基于BATS编码的农用物联网系统，优选地，设备信息包括驱动指令信息；列表生成模块根据驱动指令信息生成驱动指令列表，并存储；控制模块还包括指令生成模块；指令生成模块基于设定的驱动参数以及从传感器监测模块获取的对比计算结果，从驱动指令列表中获取对应的驱动指令并发送到编码模块。
[0018]根据本专利技术的基于BATS编码的农用物联网系统，优选地，还包括若干个接收端，每个接收端均设有GPIO端口；GPIO端口用于连接农机设备的驱动单元；主控端分别单独与各个接收端通过无线网络进行信息交互。
[0019]根据本专利技术公开的另一个方面，提供了一种基于BATS编码的农用物联网系统的物联网系统部署方法，包括：
[0020]S1：获取各个连接的传感器的传感信息，并生成传感器列表；
[0021]S2：获取各个接收端的设备信息；
[0022]S3：在传感器列表中确定选择的传感器及对应的阈值参数；
[0023]S4：确定传感器所关联的接收端及对应的驱动参数；
[0024]S5：重复步骤S4，直至与传感器关联的接收端都完成参数的设定，并生成关联接收端列表；
[0025]S6：重复步骤S3至S5，直至完成所有传感器及其对应的接收端的设置。
[0026]本专利技术的基于BATS编码的农用物联网系统使用单片机开发信号发射端与接收端，将MQTT编程，BATS编码整合在硬件中，能够通过输入原始码直接得到BATS编码新型信息收发，保证系统的高可用性，为智慧农业系统提供可靠的信息传输渠道，通过简单的设置即可实现快速部署农业物联网系统。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于BATS编码的农用物联网系统，其特征在于，包括：传感器组、主控端及接收端；所述主控端与接收端均设有通信模块，通过无线网络进行信息交互；所述主控端还包括传感器识别模块、控制模块及第一编码模块；所述传感器识别模块与所述传感器组连接，获取所述传感器组生成的传感信息，并发送到控制模块；所述控制模块基于获取的传感信息进行数据处理，并生成驱动指令，同时把驱动指令发送到编码模块；所述第一编码模块对获取的驱动指令进行BATS编码，生成指令信息包，并通过通信模块发送到对应的接收端；所述接收端还包括第一解码模块，所述第一解码模块连接有农机设备的驱动单元；所述接收端接收到指令信息包后，通过第一解码模块进行解码把指令信息包还原为驱动指令并发送到连接的驱动单元；所述驱动单元基于获取的驱动指令动作。2.根据权利要求1所述的基于BATS编码的农用物联网系统，其特征在于：所述主控端还包括参数设置模块；所述参数设置模块与所述控制模块连接，用于确定所述控制模块的控制参数；所述控制模块基于设定的控制参数与获取的传感信息生成驱动指令。3.根据权利要求2所述的基于BATS编码的农用物联网系统，其特征在于：所述主控端还包括有第二解码模块；所述接收端还包括有第二编码模块，与所述驱动单元连接，基于获取驱动单元对应的设备信息，进行BATS编码，并通过通信模块发送到所述主控端；主控端通过第二解码模块对获取的信息进行解码，并把还原的设备信息发送到控制模块。4.根据权利要求3所述的基于BATS编码的农用物联网系统，其特征在于：所述第一编码模块或第二编码模块根据MQTT规范进行BATS编码。5.根据权利要求3或4所述的基于BATS编码的农用物联网系统，其特征在于：所述控制模块还包括列表生成模块，基于获取的传感信息生成传感器列表，且基于获取的设备信息生成接收端列表，并进行存储；所述参数设置模块对存储...

【专利技术属性】
技术研发人员：连洁，高博，
申请(专利权)人：连洁，
类型：发明
国别省市：