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基于物联网的农田环境信息采集控制与预警系统

更新时间：2019-12-20 06:28:46 大小：1M 上传用户：xiaohei1810 查看TA发布的资源 标签：物联网信息采集控制预警系统 下载积分：1分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

为提高我国农业信息化建设,增强农民自主抗风险能力,利用基于物联网的农田环境信息采集控制系统,为农民提供农田第一手环境资料,实现自动灌溉和基本风险预警,有效地降低农业损失和农民劳动强度,为农业信息化提供有力依据.

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江

科学2017年第45卷第9期

一195一

薛文．基于物网的

田

境信息采集控制与警系 [J]．江

科学，2017，45(9)：195— 198

doi：10．15889／j．issn．1002— 1302．2017．09．053

基于物网的田境信息采集控制与警系

薛文

(河南

学院子工程系，河南州450000)

摘要：提高我国

民提供田第一手

提供有力依据。

信息化建，增

民自主抗

和基本

能力，利用基于物网的

警，有效地降低失和

田

境信息采集控制系

度，

，

境

料，

自

灌

民

信息化

关

：物网；

警；信息化；ZigBee

中圈分号：TP274+．2

文献

志

：A

文章号：1002— 1302(2017)09— 0195— 03

随着物网技

的

展，国内外

信息技

用研究

根据

土壤情信息采集是由1个ZigBee网关路由点(

和数十个具有双路出信号的ZigBee 感路由

成的1个无感路由点可外接土壤水分感器。

工作，从控制中心通 GPRS网

田

境情况，本系采用展星型网拓扑构。

有了很大步，已有很多科研人将新一代物网技整合

器)

了

田信息采集与反控制系中。物网技是通

信

，将

理

入

点

网

。

息感知

，使用某种

定

网

，如ZigBee无

接，而交

物体与物体、物体与互

相

、

和

系

相

的

点

信息，

技

物体的跟踪、定位、

、

控和管理一体化的网

出“数据采集”命令，

GPRS网，网关路由点收到命令

后，向感路由出命令，感路由点切到数据采集

工作状，启相控制指令，从外接土壤水分感器端口采

点

⋯ 。本研究利用物网技解决

生

中

境

。

量信息的

采集、作物警等

代

碰到的棘手

集数据，由感路由点将数据封装 ZigBee

数据包，并

1系

从

感路由点的ZigBee模出信息网关路由点、通

1．1

系

方案

GPRS网

至控制中心；微型气象站采集的气象信息

控制中心，控制中心收到数据包后，行数

上

本系采用模

型气象站、ZigBee

包括感路由点、

灌管道、与控制

近，用于

力、向、太阳射等气象参数。本系

化

，包括ZigBee

控制网、微

控制

据包解析，提取需要的土壤情信息和境信息，人数据

。系根据田土壤情和境信息行算法判断，如果

控制器和控制中心。ZigBee

存

网

器

点、土壤水水分感器、

。微型气象站部署在大田附

灌

磁

判断作物缺水

判断，如果有劣天气(比如

4G网控制中心，

施精准灌

并

行作物缺水警；境信息

)，行天气警。用

大气气、大田境温湿度、区域降水量、大田

构如 1所示。

通

取

⋯

境

警信息

网一

忝

r’l

I__．．-____一

微

!i象站!

控制中一[

1系

构

是无

和wi— Fi等无

境平整，阻隔不大，

网

。目前主要有Blue Tooth、ZigBee、GPR5、3G、4G

1．2

方式

网

方式口1。在本研究中，考

到

田

目前，在

田

境中，

田

境信息采集控制系的首

田

境信息采集控制系采集的数据

量不大，因此，

方式成无

田

的每个采集控制

点

采用ZigBee

收稿日期：2016— 09— 21

自

网网，将采集的境信息到网关

基金目：河南省科技攻关目( 号：142102110172)。

作者介：薛文 (1983一)，男，河南开封人，士，

点；在网关点与控制中心及微型气象站与控制中心之

用GPRS无方式，用 4G网控制

，主要从事

端

通

算机与

安全研究。Email：94789999@qq．com。

万方数据

一196一

江

科学2017年第45卷第9期

中心，以

取

田

境信息和警信息。

港口

2．2 感路由

感路由点由土壤水分感器、信号功放路、A／D

、CC2530一QFN 理器、射源模成，

采集田土壤境信息(土壤温湿度)，并将其

号。 HS一102STR土壤水分感器，田土壤温湿度

信息行数据采集。感器主要考

距离、量精度、位成本与功耗等因素。3o。感路由

境

等

域。

点

路

2系硬件

考

到本系的需求和

特点，本系中的感路由点采用1f1公司生的CC2530

主控芯片。CC2530内部集成了高性能的8051内核，

行本系中所有的控制。了确保系定和通。本

将所有点都置成路由点，而不是大多数

ZigBee自网当中所采用的

有路由功能，而路由点自身除了能采集并上数据外

路由点的数据包。另外，整个系都在野外，

田

境信息采集与控制技的

模

及

信

作

网

位能耗、

量

点

系

感

端

点。因

感

端

点没

能

通

据

相互作的方式完成田土壤境信息采集，最将数

聚到无感器网的网关路由点。HS一102STR土

流信号，本研究利用

的

感

磁

壤水分感器采集的信号

定的方法得到想要的参数。

和

境复，不确定因素多，比如

放在什么地方，而将所有

置

感

点

事先并不知

道

的

感

点都置成路由点

CC2530一QFN芯片共有41个引脚，其中包括了源接

口、晶振接口、I／O接口和RF射接口等。其中共有21个

通用I／O端口，有些端1：3 存在特殊用途，用来接其他的外

，可以有效避免由于数据不能利到达网关点而造成

象的生。

2．1微型气象站的

数据包

失

型

部

。CC2530一QFN芯片的

用

路比

，只需要少

路如

本研究用的微型气象站是武中科能慧科技展有限

公司的NHQXZ601无气象站，站采用ARM技，用来

数的外接元件即可。本系

中

芯片的

用

MHz

所示，部分引脚具体明如下：(1)22和23引脚外接32

晶振。然CC2530内部集成了1个16 MHz的RC振

量大田

境

力和向、空气温湿度、大气力、太阳射量、

降雨量和蒸量等境气象指。整个系采用分

模

化

路，用来芯片正常工作提供

，但RF射

模

必

工

，根据客需要

的需求。系

相

示

的模或者感器，以足不同

，具有可自主保存数据、全自

作在32

就必

MHz的率，所以要使用CC2530的无

射

功能，

客

有

在

路中

1个32 MHz的晶振。(2)32和33引脚

数据通信等功能。站具有技

量精度高、内存大、量距离、交互界面友好、适用性好等

点，广泛用于气象探、海洋境探境保、机

先于同行、量效果好、

外接32．768 kHz晶振，用来做看狗定器和睡眠定器的

控制

睡眠

。看

狗

独立于系

，可以防止系

出

，

、

和

独立于系

，可以在芯片休眠起作用。(3)

_—r—_t——_—斗(IND

卜—

—

÷DGND I)SB

。#二二 UUsuSB i高‘

— 霉路 “”一15

互￡剃

±±±釜

目H

茜一

{2 768 kHz

c”

。5

，．

上∽

上

CC2530

QFN

点

用

路

万方数据

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