一種基于rfid的自動灌溉方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于RFID的自動灌溉方法，在需要灌溉的區(qū)域均勻設(shè)置若干個灌溉噴頭和土壤濕度傳感器，在每個土壤濕度傳感器處設(shè)置一個濕度RFID標(biāo)簽,在每種種植植物的種植范圍內(nèi)設(shè)置一個區(qū)域RFID標(biāo)簽以存儲其品種型號和種植區(qū)域，并建立對應(yīng)于各種品種型號植物的目標(biāo)灌溉濕度的目標(biāo)濕度表。灌溉時，按照預(yù)設(shè)的灌溉周期讀取各個區(qū)域RFID標(biāo)簽和濕度RFID標(biāo)簽中的信息，計算出計算出需要灌溉的區(qū)域和每一個灌溉區(qū)域需要灌溉的時長后控制灌溉噴頭進(jìn)行灌溉。本發(fā)明設(shè)計簡單，使用方便，無需時刻得到土壤濕度信息，極大的節(jié)省了能源；且能夠自動根據(jù)作物信息進(jìn)行灌溉，免去了繁雜的手動操作。
【專利說明】 一種基于RF ID的自動灌溉方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及自動化領(lǐng)域，尤其涉及一種基于RFID的自動灌溉方法。

【背景技術(shù)】
[0002]RFID是Rad1 Frequency Identificat1n的縮寫，即射頻識別，是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，它通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象，可快速地進(jìn)行物品追蹤和數(shù)據(jù)交換。識別工作無須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)可識別高速運(yùn)動物體并可同時識別多個標(biāo)簽，操作快捷方便。RFID技術(shù)誕生于第二次世界大戰(zhàn)期間，它是傳統(tǒng)條碼技術(shù)的繼承者，又稱為"電子標(biāo)簽"。
[0003]RFID系統(tǒng)在具體的應(yīng)用過程中，根據(jù)不同的應(yīng)用目的和應(yīng)用環(huán)境，RFID系統(tǒng)的組成會有所不同，但從RFID系統(tǒng)的工作原理來看，系統(tǒng)一般都由信號發(fā)射機(jī)、信號接收機(jī)、發(fā)射接收天線幾部分組成。
[0004]1)、信號發(fā)射機(jī)在RFID系統(tǒng)中，信號發(fā)射機(jī)為了不同的應(yīng)用目的，會以不同的形式存在，典型的形式是標(biāo)簽(TAG)。標(biāo)簽相當(dāng)于條碼技術(shù)中的條碼符號，用來存儲需要識別傳輸?shù)男畔ⅲ硗?，與條碼不同的是，標(biāo)簽必須能夠自動或在外力的作用下，把存儲的信息主動發(fā)射出去。標(biāo)簽一般是帶有線圈、天線、存儲器與控制系統(tǒng)的低電集成電路。
[0005]2)信號接收機(jī)在RFID系統(tǒng)中，信號接收機(jī)一般叫做閱讀器。根據(jù)支持的標(biāo)簽類型不同與完成的功能不同，閱讀器的復(fù)雜程度是顯著不同的。閱讀器基本的功能就是提供與標(biāo)簽進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐緩健Ａ硗?，閱讀器還提供相當(dāng)復(fù)雜的信號狀態(tài)控制、奇偶錯誤校驗(yàn)與更正功能等。標(biāo)簽中除了存儲需要傳輸?shù)男畔⑼?，還必須含有一定的附加信息，如錯誤校驗(yàn)信息等。識別數(shù)據(jù)信息和附加信息按照一定的結(jié)構(gòu)編制在一起，并按照特定的順序向外發(fā)送。閱讀器通過接收到的附加信息來控制數(shù)據(jù)流的發(fā)送。一旦到達(dá)閱讀器的信息被正確的接收和譯解后，閱讀器通過特定的算法決定是否需要發(fā)射機(jī)對發(fā)送的信號重發(fā)一次，或者知道發(fā)射器停止發(fā)信號，這就是“命令響應(yīng)協(xié)議”。使用這種協(xié)議，即便在很短的時間、很小的空間閱讀多個標(biāo)簽，也可以有效地防止“欺騙問題”的產(chǎn)生。
[0006]3)天線是標(biāo)簽與閱讀器之間傳輸數(shù)據(jù)的發(fā)射、接收裝置。在實(shí)際應(yīng)用中，除了系統(tǒng)功率，天線的形狀和相對位置也會影響數(shù)據(jù)的發(fā)射和接收，需要專業(yè)人員對系統(tǒng)的天線進(jìn)行設(shè)計、安裝。
[0007]固定式噴灌系統(tǒng)動力、水泵固定，輸(配)水干管(分干管)及工作支管均埋入地下。噴頭可常年安裝在與支管連接伸出地面的豎管上，也可按輪灌順序輪換安裝使用。這種形式雖然運(yùn)行管理方便，并便于實(shí)現(xiàn)自動控制，一般用于灌水次數(shù)頻繁、經(jīng)濟(jì)價值高的蔬菜和經(jīng)濟(jì)作物的灌溉。
[0008]現(xiàn)有的固定式噴灌系統(tǒng)一般需要人為手動控制，在種植作物種類較多的情況下，一方面操作十分繁雜，很容易將不同作物的灌溉時間混淆，另一方面由于各種作物的灌溉標(biāo)準(zhǔn)不一樣，控制起來非常麻煩。結(jié)合RFID標(biāo)簽可以有效的避免這些不足。
[0009]專利“自動灌溉系統(tǒng)”(申請?zhí)?200710172724.4申請日:2007-12-21)公開了一種自動灌溉系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括主控制裝置、電磁閥裝置、傳感裝置；所述的主控制裝置通過無線或有線兩種方式控制電磁閥裝置和傳感裝置。該系統(tǒng)中的有線自動灌溉裝置可應(yīng)用在園藝這樣小范圍地區(qū)的灌溉，無線群控自動灌溉裝置可應(yīng)用在田間農(nóng)作物的大范圍灌溉，極大減少了人工操作，既綠色環(huán)保，又能夠極大節(jié)約水資源。
[0010]這種灌溉系統(tǒng)中，無論采用有線模式還是無線模式，用于傳輸傳感裝置感應(yīng)到的信息的設(shè)備都需要一直通電使用，而現(xiàn)實(shí)的情況是，一般的灌溉系統(tǒng)在周期內(nèi)并不需要時刻知道土壤濕度信息，僅僅只需要在灌溉前得知土壤濕度，然后根據(jù)土壤濕度計算出需要灌溉的水量即可，也就是說，在灌溉周期內(nèi)土壤的濕度信息只需要被獲知一次。那么，這樣的方式不但使得設(shè)備復(fù)雜，而且造成極大的能源浪費(fèi)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對【背景技術(shù)】中所涉及的缺陷，提供一種基于RFID的自動灌溉方法。
[0012]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案:
一種基于RFID的自動灌溉方法，包含以下步驟:
步驟1)，在需要灌溉的區(qū)域均勻設(shè)置若干個灌溉噴頭，并記錄各個灌溉噴頭的灌溉區(qū)域；
步驟2)，在需要灌溉的區(qū)域均勻設(shè)置若干個土壤濕度傳感器以采集土壤濕度；
步驟3)，在每個土壤濕度傳感器處設(shè)置一個濕度RFID標(biāo)簽，用于存儲該土壤濕度傳感器感應(yīng)到的土壤濕度信息以及該土壤濕度傳感器所在的坐標(biāo)；
步驟4)，在每種種植植物的種植范圍內(nèi)設(shè)置一個區(qū)域RFID標(biāo)簽，用于存儲該種植植物的品種型號和種植區(qū)域；
步驟5)，建立對應(yīng)于各種品種型號植物的目標(biāo)灌溉濕度的目標(biāo)濕度表，
步驟6)，按照預(yù)設(shè)的灌溉周期，讀取各個區(qū)域RFID標(biāo)簽和濕度RFID標(biāo)簽中的信息；步驟7)，在目標(biāo)濕度表中查找到各個區(qū)域RFID標(biāo)簽中種植植物對應(yīng)的目標(biāo)灌溉濕度；步驟8)，將濕度RFID標(biāo)簽中的坐標(biāo)與各個區(qū)域RFID標(biāo)簽中的種植區(qū)域進(jìn)行匹配，以獲取每個區(qū)域RFID標(biāo)簽中種植區(qū)域內(nèi)的所有濕度RFID標(biāo)簽的土壤濕度信息；
步驟9)，對于每一個區(qū)域RFID標(biāo)簽，將其種植區(qū)域內(nèi)的所有濕度RFID標(biāo)簽的土壤濕度信息分別與其種植植物對應(yīng)的目標(biāo)灌溉濕度進(jìn)行比較，計算出需要灌溉的區(qū)域和每一個灌溉區(qū)域需要灌溉的時長；
步驟10)，控制對應(yīng)的灌溉噴頭按照計算出的灌溉時長進(jìn)行灌溉。
[0013]作為本發(fā)明一種基于RFID的自動灌溉方法進(jìn)一步的優(yōu)化方案，本發(fā)明還包含顯示模塊，用于顯示各個區(qū)域RFID標(biāo)簽中的植物品種型號、種植區(qū)域以及目標(biāo)灌溉濕度。
[0014]作為本發(fā)明一種基于RFID的自動灌溉方法進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述顯示模塊采用液晶顯示器。
[0015]作為本發(fā)明一種基于RFID的自動灌溉方法進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述預(yù)設(shè)的灌溉周期的范圍為I天到30天。
[0016]作為本發(fā)明一種基于RFID的自動灌溉方法進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述預(yù)設(shè)的灌溉周期為7天。
[0017]作為本發(fā)明一種基于RFID的自動灌溉方法進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述土壤濕度傳感器采用FDR型土壤濕度傳感器。
[0018]作為本發(fā)明一種基于RFID的自動灌溉方法進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述土壤濕度傳感器的型號為HA2001。
[0019]本發(fā)明采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果:
1.設(shè)計簡單，使用方便；
2.無需時刻得到土壤濕度信息，極大的節(jié)省了能源；
3.能夠非常方便的設(shè)置各個區(qū)域的作物信息，自動根據(jù)作物信息進(jìn)行灌溉，免去了繁雜的手動操作。

【具體實(shí)施方式】
[0020]下面對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說明:
本發(fā)明公開了一種基于RFID的自動灌溉方法，包含以下步驟:
步驟1)，在需要灌溉的區(qū)域均勻設(shè)置若干個灌溉噴頭，并記錄各個灌溉噴頭的灌溉區(qū)域；
步驟2)，在需要灌溉的區(qū)域均勻設(shè)置若干個土壤濕度傳感器以采集土壤濕度；
步驟3)，在每個土壤濕度傳感器處設(shè)置一個濕度RFID標(biāo)簽，用于存儲該土壤濕度傳感器感應(yīng)到的土壤濕度信息以及該土壤濕度傳感器所在的坐標(biāo)；
步驟4)，在每種種植植物的種植范圍內(nèi)設(shè)置一個區(qū)域RFID標(biāo)簽，用于存儲該種植植物的品種型號和種植區(qū)域；
步驟5)，建立對應(yīng)于各種品種型號植物的目標(biāo)灌溉濕度的目標(biāo)濕度表，
步驟6)，按照預(yù)設(shè)的灌溉周期，讀取各個區(qū)域RFID標(biāo)簽和濕度RFID標(biāo)簽中的信息；步驟7)，在目標(biāo)濕度表中查找到各個區(qū)域RFID標(biāo)簽中種植植物對應(yīng)的目標(biāo)灌溉濕度；步驟8)，將濕度RFID標(biāo)簽中的坐標(biāo)與各個區(qū)域RFID標(biāo)簽中的種植區(qū)域進(jìn)行匹配，以獲取每個區(qū)域RFID標(biāo)簽中種植區(qū)域內(nèi)的所有濕度RFID標(biāo)簽的土壤濕度信息；
步驟9)，對于每一個區(qū)域RFID標(biāo)簽，將其種植區(qū)域內(nèi)的所有濕度RFID標(biāo)簽的土壤濕度信息分別與其種植植物對應(yīng)的目標(biāo)灌溉濕度進(jìn)行比較，計算出需要灌溉的區(qū)域和每一個灌溉區(qū)域需要灌溉的時長；
步驟10)，控制對應(yīng)的灌溉噴頭按照計算出的灌溉時長進(jìn)行灌溉。
[0021]本發(fā)明還包含顯示模塊，用于顯示各個區(qū)域RFID標(biāo)簽中的植物品種型號、種植區(qū)域以及目標(biāo)灌溉濕度。
[0022]所述顯示模塊優(yōu)先采用液晶顯示器。
[0023]所述預(yù)設(shè)的灌溉周期的范圍為I天到30天，優(yōu)先為7天。
[0024]所述土壤濕度傳感器采用FDR型土壤濕度傳感器，優(yōu)先采用HA2001型土壤濕度傳感器。
[0025]本【技術(shù)領(lǐng)域】技術(shù)人員可以理解的是，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語)具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應(yīng)該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語應(yīng)該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會用理想化或過于正式的含義來解釋。
[0026]以上所述的【具體實(shí)施方式】，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于即10的自動灌溉方法，其特征在于，包含以下步驟: 步驟0，在需要灌溉的區(qū)域均勻設(shè)置若干個灌溉噴頭，并記錄各個灌溉噴頭的灌溉區(qū)域； 步驟2),在需要灌溉的區(qū)域均勻設(shè)置若干個土壤濕度傳感器以采集土壤濕度； 步驟3),在每個土壤濕度傳感器處設(shè)置一個濕度即10標(biāo)簽，用于存儲該土壤濕度傳感器感應(yīng)到的土壤濕度信息以及該土壤濕度傳感器所在的坐標(biāo)； 步驟4),在每種種植植物的種植范圍內(nèi)設(shè)置一個區(qū)域即10標(biāo)簽，用于存儲該種植植物的品種型號和種植區(qū)域； 步驟5),建立對應(yīng)于各種品種型號植物的目標(biāo)灌溉濕度的目標(biāo)濕度表， 步驟6),按照預(yù)設(shè)的灌溉周期，讀取各個區(qū)域即10標(biāo)簽和濕度即10標(biāo)簽中的信息；步驟7),在目標(biāo)濕度表中查找到各個區(qū)域即10標(biāo)簽中種植植物對應(yīng)的目標(biāo)灌溉濕度；步驟8),將濕度即10標(biāo)簽中的坐標(biāo)與各個區(qū)域即10標(biāo)簽中的種植區(qū)域進(jìn)行匹配，以獲取每個區(qū)域即10標(biāo)簽中種植區(qū)域內(nèi)的所有濕度即10標(biāo)簽的土壤濕度信息； 步驟9),對于每一個區(qū)域即10標(biāo)簽，將其種植區(qū)域內(nèi)的所有濕度即10標(biāo)簽的土壤濕度信息分別與其種植植物對應(yīng)的目標(biāo)灌溉濕度進(jìn)行比較，計算出需要灌溉的區(qū)域和每一個灌溉區(qū)域需要灌溉的時長； 步驟10),控制對應(yīng)的灌溉噴頭按照計算出的灌溉時長進(jìn)行灌溉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于即10的自動灌溉方法，其特征在于，還包含顯示模塊，用于顯示各個區(qū)域即10標(biāo)簽中的植物品種型號、種植區(qū)域以及目標(biāo)灌溉濕度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于即10的自動灌溉方法，其特征在于，所述顯示模塊采用液晶顯示器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于即10的自動灌溉方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)的灌溉周期的范圍為1天到30天。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于即10的自動灌溉方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)的灌溉周期為7天。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于即10的自動灌溉方法，其特征在于，所述土壤濕度傳感器采用型土壤濕度傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于即10的自動灌溉方法，其特征在于，所述土壤濕度傳感器的型號為擬2001。
【文檔編號】A01G25/16GK104429834SQ201410713907
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月2日
【發(fā)明者】孫道明, 司馬云, 吳會利, 謝中明 申請人:蘇州立瓷電子技術(shù)有限公司