本發明屬于農業物聯網領域，具體涉及一種含有SIM卡的智能農業系統。
背景技術：
物聯網作為信息產業的第三次浪潮，在農業中的應用將會解決一系列科學技術問題，例如分布在廣域空間的信息獲取，高效可靠的信息傳輸以及面向不同應用的智能決策等，將是實現傳統農業向現代農業轉變的助推器和加速器。農業生產過程中，溫度、濕度、光照強度、C02濃度、水分以及其他養分等多種自然因素共同影響農作物的生長，傳統農業的管理方式遠遠沒有達到精細化管理的標準，只能算是粗放式管理，在這種管理方式下，通過人的感知能力管理上述環境參數，無法達到準確性要求，要實現現代農業的智能化管理，建立一個實用、可靠、可長期監測并且感知功能很好的農業環境監測系統是非常必要的。
因此,需要提供一種含有SIM卡的智能農業系統，來準確實時的獲取農作物生長的環境信息并對這些信息進行遠程監測。
技術實現要素：
針對現有技術的不足，本發明的目的是提供一種含有SIM卡的智能農業系統，能夠準確實時的獲取農作物生長的環境信息。
一種含有SIM卡的智能農業系統，所述基于物聯網的智能農業系統包括智能農業監控系統和感知系統；所述智能農業監控系統包括無線傳感器數據采集網絡和智能監測處理中心：
所述無線傳感器數據采集網絡用于實現網絡的組建和感知數據的采集，由傳感器節點在硬件的基礎上基于ZigBee無線通信協議組建Mesh網絡；
所述智能監測處理中心包括數據庫服務器和中央計算機，所述智能監測處理中心用于負責本系統的用戶的管理，實現了對本系統用戶的添加、刪除和查詢操作，并且負責對接收到的數據進行存儲、顯示、將數據繪制成動態曲線進行分析，并對環境參數進行闌值設置，當采集到的數據不在設置范圍內的時候傳遞至所述中央計算機從而發出報警提示，實現對農作物生長環境的實時監測；
所述感知系統包括用于采集信息的感知模塊、采集設備、傳輸模塊、ZigBee模塊、GPRS模塊和接收模塊，所述感知模塊、采集設備和傳輸模塊集成于一封閉式的采集箱中，所述采集設備上安裝有多個三芯航空插座，感知模塊接口采用三芯航空插頭與采集設備連接，所述采集設備與傳輸模塊通過RS232串口連接，所述ZigBee模塊和GPRS模塊分別與傳輸模塊通過RS232串口連接，所述接收模塊通過有線網絡或無線網絡與傳輸模塊相連；所述采集設備內部包括一個主控CPU模塊，還包括均與所述主控CPU模塊連接的一個無線通訊模塊、一個光照度傳感器、一個二氧化碳傳感器和一個或者一個以上的傳感器接口，所述無線通訊模塊內置有SIM卡，所述光照度傳感器和所述二氧化碳傳感器均內置在所述農業物聯網采集設備中，所述傳感器接口包括土壤水分傳感器接口、土壤溫度傳感器接口和空氣溫濕度傳感器接口。
優選地，所述傳感器節點包括終端節點、路由器節點和協調器節點。
優選地，所述終端節點實時采集溫度、濕度、光照強度和二氧化碳濃度相關的環境參數，經由路由節點，數據以多跳中繼的方式傳達至協調器節點，協調器節點再通過RS-232串口，將數據傳至上位機管理系統。
本發明的技術方案具有以下有益效果：
本發明提供的一種含有SIM卡的智能農業系統，可以準確實時的獲取農作物生長的環境信息，通過分析得到環境變化對農作物生長狀況影響的規律，為科學研究提供全面的參考，實現農業的精準操作，滿足現代農業信息化、智能化的需求；數據采集作為本系統工作的第一步，采集到的數據準確可靠，是整個系統正常工作的關鍵；傳感器節點大量分布在田間，節點間有一定的距離，采集到的數據以無線傳輸的方式傳遞；保證傳感器節點數據以最低的丟包率進行傳輸，同時對于數量龐大且分布廣泛的傳感器節點，延長了傳感器電池的使用時間；該系統結合感知系統能很好的解決物聯網感知層中傳感器的安裝，感知模塊到采集設備的集成連接，采集設備到傳輸模塊的安裝連接問題，傳感器和傳輸模塊可以隨意更換，傳輸模塊變換傳輸方式，減少維護的復雜程度，極大的提高工作效率，不需要借助任何工具即能完成傳感器、采集設備、傳輸方式的安裝和更換。
附圖說明
下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。
圖1是本發明一種含有SIM卡的智能農業系統的體系圖。
具體實施方式
為了清楚了解本發明的技術方案，將在下面的描述中提出其詳細的結構。顯然，本發明實施例的具體施行并不足限于本領域的技術人員所熟習的特殊細節。本發明的優選實施例詳細描述如下，除詳細描述的這些實施例外，還可以具有其他實施方式。
下面結合附圖和實施例對本發明做進一步詳細說明。
本實施例的一種含有SIM卡的智能農業系統，所述基于物聯網的智能農業系統包括智能農業監控系統和感知系統；所述智能農業監控系統包括無線傳感器數據采集網絡和智能監測處理中心：所述無線傳感器數據采集網絡用于實現網絡的組建和感知數據的采集，由傳感器節點在硬件的基礎上基于ZigBee無線通信協議組建Mesh網絡；其體系結構如圖1所示。無線傳感器數據采集網絡的功能是實現網絡的組建和感知數據的采集，由傳感器節點在硬件的基礎上基于ZigBee無線通信協議組建Mesh網絡。傳感器節點又分為終端節點、路由器節點和協調器節點。終端節點實時采集溫度、濕度、光照強度、二氧化碳濃度等環境參數，經由路由節點，數據以多跳中繼的方式傳達至協調器節點，協調器節點再通過RS-232串口，將數據傳至上位機管理系統。智能監測處理中心由數據庫服務器和中央計算機兩部分組成，實現了最后的應用。首先智能監測處理中心負責本系統的用戶的管理，實現了對本系統用戶的添加、刪除和查詢操作。其次，負責對接收到的數據進行存儲、顯示、將數據繪制成動態曲線進行分析，并對環境參數進行闌值設置，當采集到的數據不在設置范圍內的時候進行報警提示，從而實現對農作物生長環境的實時監測。最后負責數據信J自、的發布，將Web協議移植到其中，系統便可以接入到Internet中，實現“底層(傳感器)-Internet網絡一遠程監控”的結構，能夠將整個系統的信息發布到互聯網上，實現整個互聯網的訪問。
所述感知系統包括用于采集信息的感知模塊、采集設備、傳輸模塊、ZigBee模塊、GPRS模塊和接收模塊，所述感知模塊、采集設備和傳輸模塊集成于一封閉式的采集箱中，所述采集設備上安裝有多個三芯航空插座，感知模塊接口采用三芯航空插頭與采集設備連接，所述采集設備與傳輸模塊通過RS232串口連接，所述ZigBee模塊和GPRS模塊分別與傳輸模塊通過RS232串口連接，所述接收模塊通過有線網絡或無線網絡與傳輸模塊相連。
所述采集設備內部包括一個主控CPU模塊，還包括均與所述主控CPU模塊連接的一個無線通訊模塊、一個光照度傳感器、一個二氧化碳傳感器和一個或者一個以上的傳感器接口，所述無線通訊模塊內置有SIM卡，所述光照度傳感器和所述二氧化碳傳感器均內置在所述農業物聯網采集設備中，所述傳感器接口包括土壤水分傳感器接口、土壤溫度傳感器接口和空氣溫濕度傳感器接口。
CPU部分是傳感器節點的處理器模塊，也可以稱作是數據控制處理模塊，是傳感器節點的核心模塊，對節點數據處理的算法、節點的通信算法以及節點的多任務處理都是在這部分實現的。外部傳感器模塊包括各種傳感器芯片，實現了對農作物生長環境參數的感知。JTAG接口輔助完成對芯片的測試和板控程序的下載。按鍵模塊和LED模塊協同工作，實現對節點的操作控制以及工作狀態顯示的功能。無線通信模塊負責完成各種控制指令的交互和感知數據的傳輸。MAX3232串行通信，直接通過串口線連接計算機，完成數據由傳感器節點向上位機的傳遞。電源供應模塊負責為整個節點提供能量。
本系統中的終端節點和路由器節點包括外部傳感器模塊、處理器模塊、按鍵模塊、LED模塊、JTAG接口、供電模塊和無線通信模塊，協調器節點在此基礎上添加了MAX3232串行通信功能。
處理器模塊作為無線傳感器節點最重要的模塊，處理器模塊實現了傳感器節點數據采集過程中的任務調度、采集到數據之后對感知數據的數據融合計算、無線通信傳遞數據過程中的路由協議和傳感器節點其他功能的拓展，處理器的選擇，是整個傳感器節點硬件設計的關鍵。本系統選擇TI公司的以低功耗著稱的MSP430F5438作為處理器芯片，有成本低、外形小、集成度高、功耗低、運行速度快的優點。
無線傳感器數據采集網絡中的傳感器節點要對影響農作物生長的環境信息進行采集，采集的信息包括農作物生長環境中的溫度、濕度、光照強度、二氧化碳濃度。選擇SHT10溫濕度傳感器進行環境溫度和濕度的采集，選擇TSL2560光照強度傳感器進行環境光照強度的采集，選擇GSSCZO-SK紅外二氧化碳(C02)傳感器進行環境中二氧化碳濃度的采集。
本發明提供的一種含有SIM卡的智能農業系統，可以準確實時的獲取農作物生長的環境信息，通過分析得到環境變化對農作物生長狀況影響的規律，為科學研究提供全面的參考，實現農業的精準操作，滿足現代農業信息化、智能化的需求；數據采集作為本系統工作的第一步，采集到的數據準確可靠，是整個系統正常工作的關鍵；傳感器節點大量分布在田間，節點間有一定的距離，采集到的數據以無線傳輸的方式傳遞；保證傳感器節點數據以最低的丟包率進行傳輸，同時對于數量龐大且分布廣泛的傳感器節點，延長了傳感器電池的使用時間；該系統結合感知系統能很好的解決物聯網感知層中傳感器的安裝，感知模塊到采集設備的集成連接，采集設備到傳輸模塊的安裝連接問題，傳感器和傳輸模塊可以隨意更換，傳輸模塊變換傳輸方式，減少維護的復雜程度，極大的提高工作效率，不需要借助任何工具即能完成傳感器、采集設備、傳輸方式的安裝和更換。
最后應當說明的是：以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本發明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員依然可以對本發明的具體實施方式進行修改或者等同替換，這些未脫離本發明精神和范圍的任何修改或者等同替換，均在申請待批的權利要求保護范圍之內。