一種基于物聯網的設施農業監控與服務系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于現代農業信息化【技術領域】，特別涉及一種利用智能傳感器技術、無線通信技術解決作物生長要素的監測與設施監控。所述設施農業監控與服務系統，包括局地監控網、互聯網服務器和客戶終端，所述局地監控網、互聯網服務器、客戶終端通過Zigbee無線通信方式連接；本實用新型設備使用方便、價格低廉；各節點模塊采用無線通信，布設方便、簡單；使用路由器不但大幅度擴展網絡的覆蓋范圍，還增加了接入節點的數量，實現了動態組網，并且增加和擴展功能模塊對原有系統無影響；本實用新型還大量采用MEMS技術傳感器，最大程度地降低傳感器模塊成本，使整個設施農業監控與服務系統在滿足監控指標的前提下，大幅度降低建設與維護成本。
【專利說明】—種基于物聯網的設施農業監控與服務系統
【技術領域】
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[0001]本實用新型屬于現代農業信息化【技術領域】，特別涉及一種利用智能傳感器技術、無線通信技術解決作物生長要素監測與設施監控的系統。
【背景技術】
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[0002]近年來，物聯網(Internet of things)概念令世人矚目，隨著世界各國政府對物聯網行業的政策傾斜和企業的大力支持和投入，物聯網產業被急速的催生，根據國內外的數據顯示，物聯網從1999年至今進行了極大的發展，滲透入每一個行業領域。可以預見到的是越來越多的行業領域以及技術、應用會和物聯網產生交叉。目前，物聯網在農業領域也已具有廣闊的應用前景。
[0003]農業物聯網，即在大棚控制系統中，運用物聯網系統的溫度傳感器、濕度傳感器、PH值傳感器、光傳感器、CO2傳感器等設備，檢測環境中的溫度、相對濕度、PH值、光照強度、土壤養分、CO2濃度等物理量參數，通過各種儀器儀表實時顯示或作為自動控制的參變量參與到自動控制中，保證農作物有一個良好的、適宜的生長環境。遠程控制的實現使技術人員在辦公室就能對多個大棚的環境進行監測控制。采用網絡來測量獲得作物生長的最佳條件，可以為溫室精準調控提供科學依據，達到增產、改善品質、調節生長周期、提高經濟效益的目的。
[0004]當前，物聯網在設施農業方面的應用主要通過在現場采用有線網絡連接，然后通過現場中控室的網絡將數據傳輸到網絡并提供網絡服務，采用有線方式連接具有通訊可靠，穩定性強的優點，但同時也從在一些缺陷，如工程施工量大，維護困難、成本較高，且網絡覆蓋范圍受限制，且在使用過程中也較為不方便；同時，現有的環境測控系統環境信號接口設置單一，不能根據不同的環境需求選擇連接不同的傳感器，且節點模塊數量少。
實用新型內容:
[0005]為了克服現有技術的不足，本實用新型提供了一種基于Zigbee無線通信協議的設施農業監控及服務系統，所述設施農業監控及服務系統總體由局地監控網、互聯網服務器以及客戶終端，在互聯網的支持下構建而成，該系統使用方便，價格低廉，在滿足監控指標的前提下，大幅度降低了建設與維護成本，擴展了網絡覆蓋范圍，為農業經營者尤其是廣大農民提供了一種既有用又用得起的產品和服務。
[0006]為了實現上述目的，本實用新型提供了如下技術方案:
[0007]一種基于物聯網的設施農業監控與服務系統，包括局地監控網、互聯網服務器和客戶終端，所述局地監控網、互聯網服務器、客戶終端通過Zigbee無線通信方式連接；
[0008]所述互聯網服務器，用于系統的數據存儲與應用服務中心；
[0009]所述客戶端，用于客戶端設備接收系統的各種服務，所述客戶端設備為電腦或手機；
[0010]所述局地監控網包括中央控制單元模塊、路由器模塊、傳感器模塊和控制器模塊；所述中央控制單元模塊與控制器模塊采用GPRS方式連接，所述控制器模塊分別與傳感器模塊、路由器模塊連接，所述連接方式采用無線通信；
[0011]所述中央控制單元模塊設置協調器、GPRS模塊和后備電源；
[0012]所述傳感器模塊至少包括溫度傳感器、濕度傳感器、氣壓傳感器、光照傳感器、土壤溫度傳感器、土壤濕度傳感器和CO2傳感器；
[0013]所述傳感器設置執行模塊，所述執行模塊與傳感器通過無線通信方式連接，用于數據的交換，控制環境內濕度、氣壓、光照等參數；
[0014]所述各傳感器分別設置超限報警、突變報警和超時報警；
[0015]所述報警以短信或微信形式向用戶提供；
[0016]所述傳感器模塊采用MEMS技術傳感器；
[0017]所述路由器模塊設置多個接入節點，所述接入節點數量為單網容量大于100個；
[0018]工作原理:在使用過程中，系統通過Zigbee無線通信將各傳感器模塊采集數據傳遞到控制器模塊，在通過GPRS將數據傳輸到中央控制單元，互聯網服務器接收、處理來自中央控制單元的數據，中央控制單元的數據通過互聯網服務器或移動通信網提供給客戶端，客戶端的用戶完成對自有設備的配置信息與操控信息后，發送至互聯網服務器，互聯網服務器再通過中央控制單元、控制器、傳感器發送到指定的執行模塊，完成對設施的控制功倉泛。
[0019]有益效果:
[0020]本實用新型設備使用方便、價格低廉；各節點模塊采用無線通信，布設方便、簡單；使用路由器不但大幅度擴展網絡的覆蓋范圍，還增加了接入節點的數量，實現了動態組網，即動態增加傳感器、控制器模塊數量，并且增加和擴展功能模塊對原有系統無影響；本實用新型還大量采用MEMS技術傳感器，最大程度地降低傳感器模塊成本，省錢省力；使整個設施農業監控與服務系統在滿足監控指標的前提下，大幅度降低建設與維護成本，為農業經營者尤其是廣大農民提供了一種既有用又用得起的產品和服務。
【專利附圖】
【附圖說明】
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[0021]圖1為設施農業監控與服務系統結構圖；
[0022]圖2為局地監測網的結構圖；
[0023]圖中1-Zigbee無線通信2_局地監測網21—中央控制單元模塊211-協調器212-GPRS模塊213-后備電源22-控制器模塊23-路由器模塊24-傳感器模塊3_互聯網服務器4-客戶終端。
【具體實施方式】
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[0024]下面結合附圖對本實用新型作進一步說明:
[0025]如圖1所示，一種基于物聯網的設施農業監控與服務系統，包括局地監控網2、互聯網服務器3和客戶終端4，所述局地監控網2、互聯網服務器3、客戶終端4通過Zigbee無線通信4方式連接；
[0026]所述互聯網服務器3，用于系統的數據存儲與應用服務中心；
[0027]所述客戶終端4，用于客戶端設備接收系統的各種服務，所述客戶端設備為電腦；
[0028]如圖2所示，所述局地監控網2包括中央控制單元模塊21、控制器模塊22、路由器模塊23和傳感器模塊24 ;所述中央控制單元模塊21與控制器模塊22采用GPRS方式連接，所述控制器模塊22分別與傳感器模塊24、路由器模塊23連接，所述連接方式采用無線通信；
[0029]所述中央控制單元模塊設置協調器211、GPRS模塊212和后備電源213 ；
[0030]所述傳感器模塊24至少包括溫度傳感器、濕度傳感器、氣壓傳感器、光照傳感器、土壤溫度傳感器、土壤濕度傳感器和CO2傳感器；
[0031]所述傳感器設置執行模塊，所述執行模塊與傳感器通過無線通信方式連接，用于數據的交換，控制環境內濕度、氣壓、光照等參數；
[0032]所述溫度傳感器、濕度傳感器、氣壓傳感器、光照傳感器、土壤溫度傳感器、土壤濕度傳感器和CO2傳感器分別設置超限報警、突變報警和超時報警；
[0033]所述報警以短信或微信形式向用戶提供；
[0034]所述傳感器模塊24采用MEMS技術傳感器；
[0035]所述路由器模塊23設置多個接入節點，所述接入節點數量為單網容量大于100個。
[0036]當然，上述說明并非是對本實用新型的限制，本實用新型也并不僅限于上述舉例，本【技術領域】的技術人員在本實用新型的實質范圍內所做出的變化、改型、添加或替換，也應屬于本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種基于物聯網的設施農業監控與服務系統，包括局地監控網、互聯網服務器和客戶終端；所述局地監控網、互聯網服務器、客戶終端通過無線通信方式連接；所述互聯網服務器，用于系統的數據存儲與應用服務中心；所述客戶端的設備為電腦或手機，用于接收系統的各種服務；其特征在于:所述局地監控網包括中央控制單元模塊、路由器模塊、傳感器模塊和控制器模塊；所述中央控制單元模塊與控制器模塊采用GPRS方式連接，所述控制器模塊分別與傳感器模塊、路由器模塊連接，所述連接方式采用無線通信，所述中央控制單元設置協調器、GPRS模塊和后備電源；所述傳感器模塊采用MEMS技術傳感器；所述路由器模塊設置多個接入節點，所述接入節點數量為單網容量大于100個。
2.根據權利要求1所述的基于物聯網的設施農業監控與服務系統，其特征在于，所述傳感器模塊包括溫度傳感器、濕度傳感器、氣壓傳感器、光照傳感器、土壤溫度傳感器、土壤濕度傳感器和CO2傳感器。
3.根據權利要求2所述的基于物聯網的設施農業監控與服務系統，其特征在于，所述傳感器設置執行模塊，所述執行模塊與傳感器通過無線通信方式連接。
4.根據權利要求2所述的基于物聯網的設施農業監控與服務系統，其特征在于，所述各傳感器分別設置超限報警、突變報警和超時報警。
5.根據權利要求4所述的基于物聯網的設施農業監控與服務系統，其特征在于，所述報警以短信或微信形式向用戶提供。
【文檔編號】G05B19/418GK204028651SQ201420199404
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年4月23日 優先權日:2014年4月23日
【發明者】不公告發明人 申請人:富景天策(北京)氣象科技有限公司