一种基于3G无线物联网的智能化大棚信息推送系统，包括感知结点、感知层网关、信息服务中心和移动客户端四大部分，其中感知结点与感知层网关双向无线通信，感知层网关与信息服务中心双向无线通信，移动客户端与信息服务中心双向无线通信。该系统采用服务定制化模式，将用户对大棚信息的个性化需求，转化为模块化的推送服务订阅。在提供大棚一次信息的基础上，对监测信息进行深度加工，并采集来自外部的高质量专家反馈信息，同时满足不同类型用户的信息需求，实现信息推送智能化。本实用新型专利技术利用传感器模组实现一点的多类型数据同时采集，将传感器模组与Zigbee无线网络技术结合，容量大、体积小、构架简单、可全方位多角度进行数据检测，节能、方便。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种基于3G无线物联网农业大棚信息推送的系统装置，该系统涉及无线传感器网络技术，又结合了 3G网络通信技术及现代农业技术，属于物联网领域。
技术介绍
农业作为关系着国计民生的基础产业，其信息化、网络化、智能化的程度尤为重要。同时现代农业日益追求绿色、节能、高产的目标，农业大棚为解决此问题提供了良好的种植环境，但在大棚的管理方面，由于大棚的面积过大，人工难以做到实时监测及广泛精确测量，导致难以及时对生产环节进行调控，结果远离了预期目标。农业大棚信息推送的目的就是努力消除信息过时、信息不对称、使农民及时得到有用及丰富的信息。Zigbee是基于IEEE802. 15. 4标准的低功耗局域网协议。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、成本低。主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。简而言之，ZigBee就是一种便宜的，低功耗的近距离无线组网通讯技术。ZigBee网络主要是为工业现场自动化控制数据传输而建立。每个ZigBee网络节点不仅本身可以作为监控对象，还可以自动中转别的网络节点传过来的数据资料。除此之外，每一个Zigbee网络节点(FFD)还可在自己信号覆盖的范围内，和多个不承担网络信息中转任务的孤立的子节点(RFD)无线连接。第三代移动通信技术(3rd-generati0n，3G)，是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术。3G服务能够同时传送声音及数据信息，速率一般在几百kbps以上。目前3G存在四种标准CDMA2000，WCDMA，TD-SCDMA，WiMAX。3G与2G相比在传输声音和数据速度上有大幅度的提升，它能够在全球范围内更好地实现无线漫游，并处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。物联网可以看作是信息空间与物理空间的融合，通过各种感知设备、网络传输手段将信息采集并传输至特定的信息处理平台，并在此基础上构建应用服务体系，以期实现全方位信息交互和决策优化的综合性网络架构。其一般由感知末梢、传输网络和应用单元三个部分组成，其中感知末梢可利用条码、射频标签、传感器等信息感应设备实现实时全方位数据采集；传输网络通过传感器技术与多种有线和无线网络融合，实现信息精准交互；应用单元可利用云计算、反馈控制等各种智能处理技术对海量信息进行分析处理，并控制执行相应操作。透彻的感知和度量、泛在的介入与互连和深入的智能分析与回控成为物联网本身的三大特性。所以基于3G无线物联网的农业大棚信息推送系统及方法应运而生。
技术实现思路
本技术旨在提供一种基于3G无线物联网的智能化大棚信息推送系统。该系统采用服务定制化模式，将用户对大棚信息的个性化需求，转化为模块化的推送服务订阅。在提供大棚一次信息的基础上，对监测信息进行深度加工，并采集来自外部的高质量专家反馈信息，同时满足不同类型用户的信息需求，实现信息推送智能化。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种基于3G无线物联网的智能化大棚信息推送系统，包括感知结点、感知层网关、信息服务中心和移动客户端四大部分，其中感知结点与感知层网关双向无线通信，感知层网关与信息服务中心双向无线通信，移动客户端与信息服务中心双向无线通信。本技术系统中，所述的感知节点由传感器模组、数据处理发送单元和电源模块组成；所述的感知结点的传感器模组由装于大棚中的空气温湿度传感器、土壤温湿度传感器、PH值传感器、光照强度传感器、CO2浓度传感器及O2浓度传感器组成；所述的数据处理发送单兀由基于Zigbee技术的处理器与信号收发器组成,选用基于Zigbee的CC2430芯片，传感器模组的各个传感器与数据处理发送单元处理器电路相连，上述各个传感器和数据处理发送单元与电源模块相连，感知节点之间通过程序设计实现自我配置和智能组网，感知结点自组的内网传递数据至感知层网关。其传感器模组进行信息采集，各个传感器通过特定电路接入感知节点，对大棚内空气及土壤的温湿度、土壤酸碱度、光照强度、O2及CO 2浓度这些信息进行数据采集。数据处理发送单元由基于Zigbee技术的处理器与信号收发器组成，对从传感器模组采集的信号进行数据处理，得到所需要的数字信息，通过信号收发器发送数据。感知节点之间通过程序设计实现自我配置和智能组网，传感器模组采集的信号经过处理器处理之后得到所需的数据，基于Zigbee无线技术设置共享数据包，经由感知结点自组的内网进行共享数据包的传送，最后将数据传输到上层感知层网关。本技术系统中，所述的感知结点的电源模块配置太阳能电池或/和锂电池。采用太阳能电池板充电电池作为常用电源，并且将锂电池作为备用供电电源，将其通过稳压电路得到稳定所需的电压为感知节点供电。本技术系统中，感知结点设置休眠模式，在定时采集数据后便进入休眠状态，直到下次系统被激活后则退出休眠状态。本技术系统中，感知结点设置报警功能与节点定位功能，若某个感知节点由于电源供电不足或是硬件损坏造成此节点无法实现数据采集与通信功能，自动搜索问题感知结点模块位置，并通过网关上报至信息管理中心，通过报警方式反馈至用户。本技术系统中，所述的感知层网关包括Zigbee收发模块，控制模块以及3G通讯模块；其中Zigbee收发模块通过串口 RS232或RS485，并口以及SPI总线接口接所述的控制模块输入端；控制模块输出端与3G通讯模块输入端相连，3G通信模块与位于信息服务中心的实时通信服务进行连接，3G通讯模块通过PPP拨号方式将感知层网关接入外部3G网络。Zigbee收发模块作为内网传感器网络的中转，通过串口(如RS232或RS485)，并口以及SPI等总线接口将数据传递给控制模块。本技术系统中，控制模块以嵌入式处理器S3C2440作为主控制器，其内置嵌入式Iinux操作系统，采用多进程线程技术，将内网数据与外网数据的传输分别用2个进程来进行处理，同时每一个进程内又包含3个线程分别进行数据的接收、整理和发送。在多进程线程中还引入内核锁机制，保证数据的处理不产生混淆。此外还为外网数据的传输设计一种通讯协议，将发送接收的数据进行功能性封装，大体分为4类注册包、心跳包、数据包以及未知包。注册包保证多个网关同时运行不混淆，心跳包可保证网关实时在线，数据包保证内网数据有效传输，而未知包保证对未知数据有效处理。同时为各种类型数据设计相应的应答包，并建立纠错机制，使数据传输能正确有序进行；3G通讯模块通过PPP拨号方式将网关接入外部3G网络，将整理好的传感器网络数据能够传递到Internet上服务器端进行分析反馈。本技术系统中，所述的信息服务中心提供六项服务，包括实时通信服务、数据处理服务、决策支持服务、Web浏览服务、自助管理服务和系统管理服务。其中实时通信服务作为业务流程基础支撑服务位于最底层，接收来自感知层网关的单向通信，与移动客户端双向通信；数据处理服务与实时通信服务数据互通；决策支持服务与数据处理服务数据互通，与Web浏览服务数据互通；自助管理服务与数据处理服务数据互通，与Web浏览服务数据互通；系统管理服务与以上五项服务数据互通。所述实时通信服务为感知层网关和移动客本文档来自技高网...
【技术保护点】
基于3G无线物联网的智能化大棚信息推送系统，其特征在于：该系统包括感知结点、感知层网关、信息服务中心和移动客户端四大部分，其中感知结点与感知层网关双向无线通信，感知层网关与信息服务中心双向无线通信，移动客户端与信息服务中心双向无线通信。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：余文曌，张一弛，陈泽曦，尹道清，杨拓文，王崇锦，王健，赵欣腾，朱方顺，王贝莉，
申请(专利权)人：余文曌，张一弛，陈泽曦，
类型：实用新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。