專利名稱：基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的果園種植監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其監(jiān)測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng) 絡(luò)的果園種植監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其監(jiān)測(cè)方法。
背景技術(shù)：
在全球信息化和數(shù)字化背景下，全球農(nóng)業(yè)也由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)方 向轉(zhuǎn)變，而實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)信息與數(shù)字化則是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要標(biāo)志與核心技術(shù)。
農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)技術(shù)按照農(nóng)田信息獲取手段不同，可以分為基于3S技術(shù)和基于 傳感器的監(jiān)測(cè)體系。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種新型的信息獲取技術(shù)，由眾多 具有感知、處理和無(wú)線通信能力的微型化傳感器節(jié)點(diǎn)相互通信、相互協(xié)作 形成一個(gè)自組織網(wǎng)絡(luò)，完成特定的應(yīng)用任務(wù)。但是，傳統(tǒng)田間所釆用的傳 感器大多為通過(guò)有線方式連接的實(shí)時(shí)傳感器，不僅價(jià)格高、安裝布設(shè)不便, 并且實(shí)際使用過(guò)程中，還存在使用操作不便、數(shù)據(jù)處理及傳輸能力差、可 用性差、使用成本高等多種缺陷和不足，因而大大限制了傳感器感知節(jié)點(diǎn) 在農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用前景。
同時(shí)，果園種植培育過(guò)程中，農(nóng)戶需對(duì)主要病蟲(chóng)害的發(fā)生、肥水的吸 收及利用、品質(zhì)形成因子等方面進(jìn)行準(zhǔn)確、及時(shí)把握，因而需要同步進(jìn)行 大量的環(huán)境監(jiān)測(cè)工作，這就需要一套完善、精確的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)對(duì)園區(qū) 的溫度、濕度、降雨、光照、霜凍等氣象參數(shù)和土壤、水分、品種、密度 等果園立地條件參數(shù)變化進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)，并根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果相應(yīng)對(duì)病蟲(chóng)害發(fā) 生動(dòng)態(tài)、肥水豐缺程度、果園通風(fēng)透光狀況等方面進(jìn)行可靠預(yù)測(cè)，以提出 各種條件下的相應(yīng)技術(shù)措施，科學(xué)地指導(dǎo)果園管理，最終達(dá)到提高優(yōu)勢(shì)農(nóng) 業(yè)產(chǎn)業(yè)的綜合效益，促進(jìn)農(nóng)民增收的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種設(shè)計(jì)合理、成本低、布網(wǎng)方便且使用操作簡(jiǎn)單、智能化程度的基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的果園種植監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明釆用的技術(shù)方案是 一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的果園種植監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于包括由布設(shè)在被監(jiān)測(cè)果園內(nèi)的多個(gè)無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)組成的多個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)、將所述多個(gè)無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)所監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)打包后進(jìn)行上傳的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)、與網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)相接的通信服務(wù)器和與通信服務(wù)器相接的上位監(jiān)控機(jī)，所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的數(shù)量為一個(gè)或多個(gè)；
所述多個(gè)無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)包括分別布設(shè)在被監(jiān)測(cè)果園內(nèi)各株果樹(shù)樹(shù)冠上的多個(gè)對(duì)空氣溫度、空氣濕度和光照強(qiáng)度進(jìn)行監(jiān)測(cè)的普通傳感器節(jié)點(diǎn)和分
別布設(shè)在所述各株果樹(shù)樹(shù)根處的土壤水分傳感器節(jié)點(diǎn)；所述普通傳感器節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)之間以及土壤水分傳感器節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)之間均通過(guò)短距
離無(wú)線通信模塊進(jìn)行雙向通信，所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)與通信服務(wù)器間通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行雙向通信且網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)上設(shè)置有GPRS無(wú)線通信模塊。
所述短距離無(wú)線通信模塊為基于ZigBee協(xié)議的短距離無(wú)線通信模塊。還包括布設(shè)在所述被監(jiān)測(cè)果園內(nèi)的C02濃度傳感器節(jié)點(diǎn)，所述C02濃度傳感器節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)之間通過(guò)短距離無(wú)線通信模塊進(jìn)行雙向通信。
所述普通傳感器節(jié)點(diǎn)包括三個(gè)傳感器模塊、分別與所述三個(gè)傳感器模塊相接的處理器模塊一、與處理器模塊一相接的無(wú)線通訊模塊一以及分別為三個(gè)傳感器模塊、處理器模塊一和無(wú)線通訊模塊一供電的電源模塊一，所述電源模塊一分別與所述三個(gè)傳感器模塊、處理器模塊一和無(wú)線通訊模塊一相接，所述三個(gè)傳感器模塊分別為空氣溫度傳感器模塊、空氣濕度傳
感器模塊、光照強(qiáng)度傳感器模塊且三者均接處理器模塊一；所述無(wú)線通訊
模塊一為基于ZigBee協(xié)議的短距離無(wú)線通信模塊。
所述土壤水分傳感器節(jié)點(diǎn)包括土壤水分傳感器模塊、與土壤水分傳感器模塊相接的處理器模塊二、與處理器模塊二相接的無(wú)線通訊模塊二以及
6分別為土壤水分傳感器模塊、處理器模塊二和無(wú)線通訊模塊二供電的電源 模塊二，所述電源模塊二分別與土壤水分傳感器模塊、處理器模塊二和無(wú)
線通訊模塊二相接；所述無(wú)線通訊模塊二為基于ZigBee協(xié)議的短距離無(wú)
線通信模塊。
所述C02濃度傳感器節(jié)點(diǎn)包括C02濃度傳感器模塊、與土壤水分傳感器
模塊相接的處理器模塊三、與處理器模塊三相接的無(wú)線通訊模塊三以及分 別為C02濃度傳感器模塊、處理器模塊三和無(wú)線通訊模塊三供電的電源模 塊三，所述電源模塊三分別與C02濃度傳感器模塊、處理器模塊三和無(wú)線 通訊模塊三相接；所述無(wú)線通訊模塊三為基于ZigBee協(xié)議的短距離無(wú)線 通信模塊。
所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)包括處理器模塊四、分別與處理器模塊四相接的GPRS 無(wú)線通信模塊和短距離無(wú)線通信模塊以及分別與GPRS無(wú)線通信模塊、短 距離無(wú)線通信模塊和處理器模塊四相接的電源模塊四。
同時(shí)，本發(fā)明還提供了一種設(shè)計(jì)合理、監(jiān)測(cè)步驟簡(jiǎn)單且監(jiān)測(cè)效果好高 的利用基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的果園種植監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的方法，其特征 在于該方法包括以下步驟
步驟一、通過(guò)多個(gè)無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)分別實(shí)時(shí)對(duì)被監(jiān)測(cè)果園內(nèi)的相應(yīng)監(jiān) 測(cè)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)且所述多個(gè)無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)以自組網(wǎng)方式組織成多 個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)所述多個(gè)無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)將各自所監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)定時(shí) 釆集后傳送至相應(yīng)的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)再相應(yīng)將所有無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)所 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)打包后發(fā)送至通信服務(wù)器；
步驟二、通信服務(wù)器將接收到的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳送至上位監(jiān)控機(jī)；
步驟三、上位監(jiān)控機(jī)對(duì)接收到的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步分析處理，其分
析處理過(guò)程如下
301、 上位監(jiān)控機(jī)對(duì)接收到的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理并去除相應(yīng)偽數(shù)據(jù)；
302、 上位監(jiān)控機(jī)調(diào)用專家系統(tǒng)對(duì)經(jīng)預(yù)處理后的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi)部分 析處理判斷并作出相應(yīng)指導(dǎo)方案，且通過(guò)通信服務(wù)器向農(nóng)戶或相關(guān)技術(shù)人
7員所使用的移動(dòng)通信設(shè)備上發(fā)送生產(chǎn)指導(dǎo)信息和/或預(yù)警信息。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)
1、 設(shè)計(jì)合理、成本低、布網(wǎng)方便且使用操作簡(jiǎn)單、智能化程度高。
2、 釆用模塊化設(shè)計(jì)且釆用低功耗芯片，因而傳感器節(jié)點(diǎn)的生存期較 長(zhǎng)。并且，傳感器節(jié)點(diǎn)釆用太陽(yáng)能充電電池進(jìn)行供電，則能進(jìn)一步保障傳 感器節(jié)點(diǎn)的生存期。
3、 自組網(wǎng)能力強(qiáng)，可實(shí)時(shí)同步對(duì)被監(jiān)測(cè)果園內(nèi)各株果樹(shù)的相關(guān)環(huán)境 參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
4、 無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)之間采用基于ZigBee協(xié)議的短距離無(wú) 線通信模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，因而多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)相互之間以及傳感器節(jié)點(diǎn) 與網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)間監(jiān)測(cè)信息的交互性強(qiáng)，同時(shí)可自定制釆樣周期，并且制作成 本低，數(shù)據(jù)傳輸速度快。
5、 可擴(kuò)展性強(qiáng)，布網(wǎng)位置信息顯示直觀。
6、 監(jiān)測(cè)效果好、智能化程度高，能為農(nóng)戶提供大量的有用監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù) 且附帶有預(yù)警作用，在為農(nóng)戶提供有效指導(dǎo)方案的同時(shí)，也能對(duì)農(nóng)戶進(jìn)行 適時(shí)預(yù)警。比如說(shuō)，專家系統(tǒng)根據(jù)主要病蟲(chóng)害發(fā)生規(guī)律的數(shù)學(xué)模型，對(duì)監(jiān) 測(cè)溫度、濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)空分析，預(yù)測(cè)病蟲(chóng)害發(fā)生概率和發(fā)生區(qū)域，通過(guò) 預(yù)警機(jī)制，以手機(jī)短信方式通知農(nóng)戶和相關(guān)技術(shù)人員及時(shí)給指定區(qū)域進(jìn)行 噴灑農(nóng)藥、通風(fēng)灌水等。
下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖l為本發(fā)明的電路框圖。
圖2為本發(fā)明網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的電路框圖。
圖3為本發(fā)明普通傳感器節(jié)點(diǎn)的電路框圖。
圖4為本發(fā)明土壤水分傳感器節(jié)點(diǎn)的電路框圖。
圖5為本發(fā)明C02濃度傳感器節(jié)點(diǎn)的電路框圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明
l一無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)；
2- 2 —短距離無(wú)線通信模
塊；
3- 通信服務(wù)器；
4- 2 —空氣濕度傳感器模 塊；
4- 5—無(wú)線通訊模塊一；
5— 土壤水分傳感器節(jié) 點(diǎn)；
5- 3—無(wú)線通訊模塊二；
6— C02濃度傳感器節(jié)點(diǎn)；
6-3—無(wú)線通訊模塊三； 7 —上位監(jiān)控機(jī)；
2 —網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)；
2-3 —處理器模塊
四；
4一普通傳感器節(jié) 點(diǎn)；
4-3 —光照強(qiáng)度傳感 器模塊；
4- 6 —電源模塊一；
5- l — 土壤水分傳感
器模塊；
5- 4 —電源模塊二；
6- l一C(h濃度傳感 器模塊；
6-4 —電源模塊三； 8—移動(dòng)通信設(shè)備。
2-l—GPRS無(wú)線通信模塊; 2-4 —電源模塊四；
4-1一空氣溫度傳感器模 塊；
4-4一處理器模塊一；
4- 7—數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊一；
5- 2_處理器模塊二；
5- 5—數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊二；
6- 2 —處理器模塊三；
6-5—數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊三；
具體實(shí)施例方式
如圖1 、圖2所示，本發(fā)明包括由布設(shè)在被監(jiān)測(cè)果園內(nèi)的多個(gè)無(wú)線傳感 器節(jié)點(diǎn)組成的多個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)1、將所述多個(gè)無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)所監(jiān)測(cè) 數(shù)據(jù)打包后進(jìn)行上傳的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)2、與網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)2相接的通信服務(wù)器3和 與通信服務(wù)器3相接的上位監(jiān)控機(jī)7，所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)2的數(shù)量為一個(gè)或多 個(gè)。所述多個(gè)無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)包括分別布設(shè)在被監(jiān)測(cè)果園內(nèi)各株果樹(shù)樹(shù)冠 上的多個(gè)對(duì)空氣溫度、空氣濕度和光照強(qiáng)度進(jìn)行監(jiān)測(cè)的普通傳感器節(jié)點(diǎn)4 和分別布設(shè)在所述各株果樹(shù)樹(shù)根處的土壤水分傳感器節(jié)點(diǎn)5。所述普通傳 感器節(jié)點(diǎn)4與網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)2之間以及土壤水分傳感器節(jié)點(diǎn)5與網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)2之 間均通過(guò)短距離無(wú)線通信模塊2-2進(jìn)行雙向通信，所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)2與通信
9服務(wù)器3間通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行雙向通信且網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)2上設(shè)置有GPRS無(wú)線 通信模塊2-l。實(shí)際使用過(guò)程中，通信服務(wù)器3與農(nóng)戶或相關(guān)技術(shù)人員所 使用的移動(dòng)通信設(shè)備8之間通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行雙向通信。
所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)2包括處理器模塊四2-3、分別與處理器模塊四2-3相 接的GPRS無(wú)線通信模塊2-1和短距離無(wú)線通信模塊2-2以及分別與GPRS 無(wú)線通信模塊2-1、短距離無(wú)線通信模塊2-2和處理器模塊四2-3相接的 電源模塊四2-4。本實(shí)施例中，所述短距離無(wú)線通信模塊2-2為基于ZigBee 協(xié)議的短距離無(wú)線通信模塊。同時(shí)，本發(fā)明還包括布設(shè)在所述被監(jiān)測(cè)果園 內(nèi)的C02濃度傳感器節(jié)點(diǎn)6,所述C02濃度傳感器節(jié)點(diǎn)6與網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)2之間 通過(guò)短距離無(wú)線通信模塊2-2進(jìn)行雙向通信。
結(jié)合圖3,所述普通傳感器節(jié)點(diǎn)4包括三個(gè)傳感器模塊、分別與所述 三個(gè)傳感器模塊相接的處理器模塊一 4-4、與處理器模塊一 4-4相接的無(wú) 線通訊模塊一4-5以及分別為三個(gè)傳感器模塊、處理器模塊一4-4和無(wú)線 通訊模塊一 4-5供電的電源模塊一 4-6,所述電源模塊一 4-6分別與所述 三個(gè)傳感器模塊、處理器模塊一4-4和無(wú)線通訊模塊一4-5相接，所述三 個(gè)傳感器模塊分別為空氣溫度傳感器模塊4-1、空氣濕度傳感器模塊4-2、 光照強(qiáng)度傳感器模塊4-3且三者均接處理器模塊一 4-4。所述無(wú)線通訊模 塊一 4-5為基于ZigBee協(xié)議的短距離無(wú)線通信模塊。同時(shí)，所述普通傳 感器節(jié)點(diǎn)4還包括與處理器模塊一 4-4相接的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊一 4-7。
結(jié)合圖4,所述土壤水分傳感器節(jié)點(diǎn)5包括土壤水分傳感器模塊5-l、 與土壤水分傳感器模塊相接的處理器模塊二 5-2、與處理器模塊二 5-2相 接的無(wú)線通訊模塊二 5-3以及分別為土壤水分傳感器模塊5-1、處理器模 塊二 5-2和無(wú)線通訊模塊二 5-3供電的電源模塊二 5-4,所述電源模塊二 5-4分別與土壤水分傳感器模塊5-1、處理器模塊二 5-2和無(wú)線通訊模塊 二 5-3相接。所述無(wú)線通訊模塊二 5-3為基于ZigBee協(xié)議的短距離無(wú)線 通信模塊。同時(shí)，所述土壤水分傳感器節(jié)點(diǎn)5還包括與處理器模塊二 5-2 相接的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊二 5-5。
10結(jié)合圖6，所述C02濃度傳感器節(jié)點(diǎn)6包括C02濃度傳感器模塊6-1、 與土壤水分傳感器模塊相接的處理器模塊三6-2、與處理器模塊三6-2相 接的無(wú)線通訊模塊三6-3以及分別為C02濃度傳感器模塊6-1、處理器模 塊三6-2和無(wú)線通訊模塊三6-3供電的電源模塊三6-4,所述電源模塊三 6-4分別與C(U農(nóng)度傳感器模塊6-1、處理器模塊三6-2和無(wú)線通訊模塊三 6-3相接。所述無(wú)線通訊模塊三6-3為基于ZigBee協(xié)議的短距離無(wú)線通信 模塊。同時(shí)，所述C02濃度傳感器節(jié)點(diǎn)6還包括與處理器模塊三6-2相接 的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊三6-5。
利用所述基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的果園種植監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的方法， 包括以下步驟
步驟一、通過(guò)多個(gè)無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)分別實(shí)時(shí)對(duì)被監(jiān)測(cè)果園內(nèi)的相應(yīng)監(jiān) 測(cè)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)且所述多個(gè)無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)以自組網(wǎng)方式組織成多 個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)1，同時(shí)所述多個(gè)無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)將各自所監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)定 時(shí)釆集后傳送至相應(yīng)的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)2,網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)2再相應(yīng)將所有無(wú)線傳感器 節(jié)點(diǎn)2所監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)打包后發(fā)送至通信服務(wù)器3;
步驟二、通信服務(wù)器3將接收到的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳送至上位監(jiān)控機(jī)7;
步驟三、上位監(jiān)控機(jī)7對(duì)接收到的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步分析處理，其 分析處理過(guò)程如下
301、 上位監(jiān)控機(jī)7對(duì)接收到的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理并去除相應(yīng)偽數(shù)
據(jù)；
302、 上位監(jiān)控機(jī)7調(diào)用專家系統(tǒng)對(duì)經(jīng)預(yù)處理后的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi)部 分析處理判斷并作出相應(yīng)指導(dǎo)方案，且通過(guò)通信服務(wù)器3向農(nóng)戶或相關(guān)技 術(shù)人員所使用的移動(dòng)通信設(shè)備8上發(fā)送生產(chǎn)指導(dǎo)信息和/或預(yù)警信息。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何限制，凡是 根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu) 變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的果園種植監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于包括由布設(shè)在被監(jiān)測(cè)果園內(nèi)的多個(gè)無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)組成的多個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(1)、將所述多個(gè)無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)所監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)打包后進(jìn)行上傳的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)(2)、與網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)(2)相接的通信服務(wù)器(3)和與通信服務(wù)器(3)相接的上位監(jiān)控機(jī)(7)，所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)(2)的數(shù)量為一個(gè)或多個(gè)；所述多個(gè)無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)包括分別布設(shè)在被監(jiān)測(cè)果園內(nèi)各株果樹(shù)樹(shù)冠上的多個(gè)對(duì)空氣溫度、空氣濕度和光照強(qiáng)度進(jìn)行監(jiān)測(cè)的普通傳感器節(jié)點(diǎn)(4)和分別布設(shè)在所述各株果樹(shù)樹(shù)根處的土壤水分傳感器節(jié)點(diǎn)(5)；所述普通傳感器節(jié)點(diǎn)(4)與網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)(2)之間以及土壤水分傳感器節(jié)點(diǎn)(5)與網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)(2)之間均通過(guò)短距離無(wú)線通信模塊(2-2)進(jìn)行雙向通信，所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)(2)與通信服務(wù)器(3)間通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行雙向通信且網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)(2)上設(shè)置有GPRS無(wú)線通信模塊(2-1)。
2. 按照權(quán)利要求l所述的基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的果園種植監(jiān)測(cè)系統(tǒng)， 其特征在于所述短距離無(wú)線通信模塊(2-2)為基于ZigBee協(xié)議的短距 離無(wú)線通信模塊。
3. 按照權(quán)利要求l或2所述的基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的果園種植監(jiān)測(cè)系 統(tǒng)，其特征在于還包括布設(shè)在所述被監(jiān)測(cè)果園內(nèi)的C02濃度傳感器節(jié)點(diǎn)(6)，所述C02濃度傳感器節(jié)點(diǎn)(6)與網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)(2)之間通過(guò)短距離無(wú) 線通信模塊(2-2)進(jìn)行雙向通信。
4. 按照權(quán)利要求l或2所述的基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的果園種植監(jiān)測(cè)系 統(tǒng)，其特征在于所述普通傳感器節(jié)點(diǎn)(4)包括三個(gè)傳感器模塊、分別 與所述三個(gè)傳感器模塊相接的處理器模塊一(4-4 )、與處理器模塊一(4-4 ) 相接的無(wú)線通訊模塊一 (4-5)以及分別為三個(gè)傳感器模塊、處理器模塊 一 (4-4)和無(wú)線通訊模塊一 (4-5)供電的電源模塊一 (4-6),所述電 源模塊一 (4-6)分別與所述三個(gè)傳感器模塊、處理器模塊一 (4-0和無(wú) 線通訊模塊一 (4-5)相接，所述三個(gè)傳感器模塊分別為空氣溫度傳感器模塊(4-l)、空氣濕度傳感器模塊(4-2)、光照強(qiáng)度傳感器模塊(4-3) 且三者均接處理器模塊一(4-4 );所述無(wú)線通訊模塊一(4-5 )為基于ZigBee 協(xié)議的短距離無(wú)線通信模塊。
5. 按照權(quán)利要求l或2所述的基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的果園種植監(jiān)測(cè)系 統(tǒng)，其特征在于所述土壤水分傳感器節(jié)點(diǎn)(5)包括土壤水分傳感器模 塊(5-1)、與土壤水分傳感器模塊相接的處理器模塊二 (5-2)、與處理 器模塊二 (5-2)相接的無(wú)線通訊模塊二 (5-3)以及分別為土壤水分傳感 器模塊(5-1)、處理器模塊二 (5-2)和無(wú)線通訊模塊二 (5-3)供電的 電源模塊二 (5-4),所述電源模塊二 (5-4)分別與土壤水分傳感器模塊(5-1)、處理器模塊二 (5-2)和無(wú)線通訊模塊二 (5-3)相接；所述無(wú) 線通訊模塊二 (5-3)為基于ZigBee協(xié)議的短距離無(wú)線通信模塊。
6. 按照權(quán)利要求3所述的基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的果園種植監(jiān)測(cè)系統(tǒng)， 其特征在于所述C02濃度傳感器節(jié)點(diǎn)(6 )包括0)2濃度傳感器模塊(6-1 )、 與土壤水分傳感器模塊相接的處理器模塊三(6-2 )、與處理器模塊三(6-2 ) 相接的無(wú)線通訊模塊三(6-3)以及分別為C02濃度傳感器模塊(6-1)、 處理器模塊三(6-2)和無(wú)線通訊模塊三(6-3)供電的電源模塊三(6-4), 所述電源模塊三(6-4)分別與C02濃度傳感器模塊(6-1)、處理器模塊 三(6-2)和無(wú)線通訊模塊三(6-3)相接；所述無(wú)線通訊模塊三(6-3) 為基于ZigBee協(xié)議的短距離無(wú)線通信模塊。
7. 按照權(quán)利要求l或2所述的基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的果園種植監(jiān)測(cè)系 統(tǒng)，其特征在于所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)(2)包括處理器模塊四(2-3)、分別與 處理器模塊四(2-3)相接的GPRS無(wú)線通信模塊(2-1)和短距離無(wú)線通 信模塊(2-2)以及分別與GPRS無(wú)線通信模塊(2-1)、短距離無(wú)線通信 模塊(2-2)和處理器模塊四(2-3)相接的電源模塊四U-O 。
8. —種利用權(quán)利要求l所述的基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的果園種植監(jiān)測(cè)系 統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的方法，其特征在于該方法包括以下步驟-.步驟一、通過(guò)多個(gè)無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)分別實(shí)時(shí)對(duì)被監(jiān)測(cè)果園內(nèi)的相應(yīng)監(jiān)測(cè)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)且所述多個(gè)無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)以自組網(wǎng)方式組織成多 個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(l)，同時(shí)所述多個(gè)無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)將各自所監(jiān)測(cè)數(shù) 據(jù)定時(shí)釆集后傳送至相應(yīng)的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)(2),網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)(2)再相應(yīng)將所有無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)(2)所監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)打包后發(fā)送至通信服務(wù)器(3);步驟二、通信服務(wù)器(3)將接收到的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳送至上位監(jiān)控機(jī)(7);步驟三、上位監(jiān)控機(jī)(7)對(duì)接收到的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步分析處理， 其分析處理過(guò)程如下 301、 上位監(jiān)控機(jī)(7)對(duì)接收到的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理并去除相應(yīng)偽數(shù)據(jù)； 302、 上位監(jiān)控機(jī)(7)調(diào)用專家系統(tǒng)對(duì)經(jīng)預(yù)處理后的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi) 部分析處理判斷并作出相應(yīng)指導(dǎo)方案，且通過(guò)通信服務(wù)器(3)向農(nóng)戶或 相關(guān)技術(shù)人員所使用的移動(dòng)通信設(shè)備(8)上發(fā)送生產(chǎn)指導(dǎo)信息和/或預(yù)警^古自 i 口 ,a、。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的果園種植監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其監(jiān)測(cè)方法，其系統(tǒng)包括由多個(gè)無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)組成的多個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)、與網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)相接的通信服務(wù)器和與通信服務(wù)器相接的上位監(jiān)控機(jī)。其方法包括步驟一、多個(gè)無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)自組織成多個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)且將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)定時(shí)采集后傳送至網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)再將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)打包后發(fā)送至通信服務(wù)器；二、通信服務(wù)器將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳送至上位監(jiān)控機(jī)；三、上位監(jiān)控機(jī)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理并去除偽數(shù)據(jù)后，調(diào)用專家系統(tǒng)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理并作出相應(yīng)指導(dǎo)方案。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理、成本低、操作簡(jiǎn)便且監(jiān)測(cè)效果好、智能化程度高，在為農(nóng)戶提供有效指導(dǎo)方案的同時(shí)，也能對(duì)農(nóng)戶進(jìn)行適時(shí)預(yù)警。
文檔編號(hào)G08C17/00GK101661664SQ20091002408
公開(kāi)日2010年3月3日 申請(qǐng)日期2009年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月27日
發(fā)明者李士寧, 李志剛, 蒙海軍 申請(qǐng)人:西安迅騰科技有限責(zé)任公司