專利名稱：溫室環(huán)境參數(shù)采集器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種采集器，特別是涉及一種適用于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用、系統(tǒng)開發(fā)和產(chǎn)品設(shè)計的農(nóng)業(yè)用溫室環(huán)境參數(shù)采集器。
背景技術(shù)：
溫室環(huán)境參數(shù)采集器是一款融合了智能傳感器技術(shù)、嵌入式技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)、無線通訊技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)及專家系統(tǒng)技術(shù)和圖像采集處理技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品。 它集成了智能控制算法、溫濕環(huán)境預(yù)測模型、園藝作物生長發(fā)育模型及病害預(yù)測模型等，可以根據(jù)作物生長發(fā)育規(guī)律對溫室環(huán)境進(jìn)行智能調(diào)控，同時對溫室生產(chǎn)、管理和病蟲害防治有指導(dǎo)作用。在網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議、大規(guī)模傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點移動性管理、自組織、自愈性和系統(tǒng)功耗問題等一系列關(guān)鍵技術(shù)方面均處于市場的前沿。溫室環(huán)境參數(shù)采集器可廣泛應(yīng)用于設(shè)施農(nóng)業(yè)、園藝、畜牧業(yè)等領(lǐng)域，為實現(xiàn)對設(shè)施農(nóng)業(yè)綜合生態(tài)信息自動監(jiān)測、對環(huán)境進(jìn)行自動控制和智能化管理提供科學(xué)依據(jù)。目前常用的空氣溫濕度參數(shù)測控系統(tǒng)大多存在至少三大缺點1、需要大量的連線才能把現(xiàn)場傳感器信號送到采集卡上，布線施工麻煩，施工成本高。2、線路上傳送的是模擬信號易受干擾和損耗。3、需要外部供電，功耗大，容易出現(xiàn)因供電問題而引起的設(shè)備故障。如何來解決上述問題，目前最理想的解決方案是基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的RFID和 ZigBee無線傳感網(wǎng)解決方案。無線傳感技術(shù)(Wrieless Sensor Net, WSN)作為一門面向應(yīng)用的研究領(lǐng)域，在近幾年得到了飛速的發(fā)展，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的RFID和ZigBee無線傳感網(wǎng)解決不需要現(xiàn)場布線，單節(jié)點的成本相對布線方案更低，也不會存在線路上的信號損耗， 低功耗設(shè)計和太陽能供電可以最大限度的使用電池電量不依賴外部電源，WSN短程、低速、 廉價的無線通信技術(shù)的應(yīng)用，更加貼近人們的日常生活。

實用新型內(nèi)容本實用新型就是為了解決上述技術(shù)問題，而提供一種溫室環(huán)境參數(shù)采集器，它達(dá)到了使用方便、提高工作效率、結(jié)構(gòu)簡單、便攜的目的，無需大量連線，信號傳輸準(zhǔn)確，使用壽命長，適用于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用、系統(tǒng)開發(fā)和產(chǎn)品設(shè)計。為了達(dá)到上述目的，本實用新型是通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)的 一種溫室環(huán)境參數(shù)采集器，它包括數(shù)據(jù)采集控制單元和電源，傳感器、第一控制電路和第二控制電路的輸出端與數(shù)據(jù)采集控制單元連接，數(shù)據(jù)采集控制單元的輸出端與第一控制電路和第二控制電路的連接，第一控制電路的輸出端與第一接收器連接，第二控制電路的輸出端與第二接收器連接，第二控制電路與天線連接。所述的電源為直流電源。所述的第一接收器和第二接收器為RTU主板ZigBee接收器。[0014]所述的傳感器為低功耗傳感器。所述的數(shù)據(jù)采集控制單元采用ARM Cortex-M3芯片。由于采用上述技術(shù)方案，使得本實用新型具有如下優(yōu)點和效果本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)是由大量部署在作用區(qū)域內(nèi)的、具有無線通信與計算能力的傳感器通過自組織方式構(gòu)成的能根據(jù)環(huán)境自主完成指定任務(wù)的分布式智能化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。傳感器網(wǎng)絡(luò)可以在獨立的環(huán)境下運行，也可以通過網(wǎng)關(guān)連接到計算機網(wǎng)絡(luò)，使用戶可以遠(yuǎn)程訪問。本實用新型綜合了傳感器技術(shù)、嵌入式計算技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)及無線通信技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)等，能夠通過各類集成化的微型傳感器協(xié)作地實施監(jiān)測、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測對象的信息，通過嵌入式系統(tǒng)對信息進(jìn)行處理，并通過隨機自組織無線通信網(wǎng)絡(luò)以多跳中繼方式將感知信息傳送到用戶終端。本實用新型達(dá)到了使用方便、提高工作效率、結(jié)構(gòu)簡單、便攜的目的，無需大量連線，信號傳輸準(zhǔn)確，使用壽命長。 本實用新型可廣泛應(yīng)用于設(shè)施農(nóng)業(yè)、園藝、畜牧業(yè)等領(lǐng)域，為實現(xiàn)對設(shè)施農(nóng)業(yè)綜合生態(tài)信息自動監(jiān)測、對環(huán)境進(jìn)行自動控制和智能化管理提供科學(xué)依據(jù)。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)方框圖。圖中，1、傳感器，2、數(shù)據(jù)采集控制單元，3、第一控制電路，4、第一接收器，5、第二控制電路，6、第二接收器，7、直流電源供電，8、天線。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本實用新型的保護范圍不受實施例所限。如圖1所示，本實用新型溫室環(huán)境參數(shù)采集器，它包括數(shù)據(jù)采集控制單元2和電源，其結(jié)構(gòu)如下傳感器1、第一控制電路3和第二控制電路5的輸出端與數(shù)據(jù)采集控制單元2連接，數(shù)據(jù)采集控制單元2的輸出端與第一控制電路3和第二控制電路5的連接，第一控制電路3的輸出端與第一接收器4連接，第二控制電路5的輸出端與第二接收器6連接， 第二控制電路5與ZigBee天線8連接。本實用新型采集器供電方式為直流電源7供電。上述的第一接收器4和第二接收器6為RTU主板ZigBee接收器。傳感器1為低功耗傳感器。上述的第一控制電路3為RFID控制電路，第二控制電路5為ZigBee控制電路。本實用新型的數(shù)據(jù)采集控制單元2的通信接口支持Zigbee、RFID無線方式， Zigbee通信板采用JN5139模塊設(shè)計，無遮擋通信距離高達(dá)Ikm ；2. 4G自由協(xié)議RFID通信板使用美國TI公司CC2500設(shè)計，搭配超低功耗MSP430單片機，無遮擋通信距離可達(dá)60m ； 本系統(tǒng)可以覆蓋遠(yuǎn)程、中程和近程不同距離和不同協(xié)議的無線通信開發(fā)需求。上述傳感器節(jié)點板的數(shù)量和節(jié)點所使用模塊類型可以由用戶根據(jù)自己的實驗規(guī)模來定制。此為常規(guī)技術(shù)不再詳細(xì)描述。上述數(shù)據(jù)采集控制單元2采用ARM CorteX-M3芯片，支持ZIGBEE，RFID無線通信，。 可以運行uCosII或RT-Thread等嵌入式操作系統(tǒng)，可構(gòu)建實時傳感器網(wǎng)絡(luò)。上述的傳ZigBee控制電路、RFID控制電路為傳感器數(shù)據(jù)的發(fā)送或接收端。數(shù)據(jù)采集控制單元2包括休眠控制算法、發(fā)射頻率控制、信號采集控制。
權(quán)利要求1.一種溫室環(huán)境參數(shù)采集器，它包括數(shù)據(jù)采集控制單元(2)和電源，其特征在于結(jié)構(gòu)如下傳感器(1)、第一控制電路(3)和第二控制電路(5)的輸出端與數(shù)據(jù)采集控制單元(2) 連接，數(shù)據(jù)采集控制單元(2)的輸出端與第一控制電路(3)和第二控制電路(5)的連接，第一控制電路(3)的輸出端與第一接收器(4)連接，第二控制電路(5)的輸出端與第二接收器(6)連接，第二控制電路(5)與天線(8)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫室環(huán)境參數(shù)采集器，其特征在于所述的電源為直流電源(7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫室環(huán)境參數(shù)采集器，其特征在于所述的第一接收器(4)和第二接收器(6)為RTU主板ZigBee接收器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫室環(huán)境參數(shù)采集器，其特征在于所述的傳感器(1)為低功耗傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫室環(huán)境參數(shù)采集器，其特征在于所述的數(shù)據(jù)采集控制單元 (2)采用 ARM Cortex-M3 芯片。
專利摘要本實用新型涉及一種參數(shù)采集器，特別是涉及一種適用于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用、系統(tǒng)開發(fā)和產(chǎn)品設(shè)計的農(nóng)業(yè)用溫室環(huán)境控制器。它包括數(shù)據(jù)采集控制單元(2)和電源，傳感器(1)、第一控制電路(3)和第二控制電路(5)的輸出端與數(shù)據(jù)采集控制單元(2)連接，數(shù)據(jù)采集控制單元(2)的輸出端與第一控制電路(3)和第二控制電路(5)的連接，第一控制電路(3)的輸出端與第一接收器(4)連接，第二控制電路(5)的輸出端與第二接收器(6)連接，第二控制電路(5)與天線(8)連接。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，達(dá)到了使用方便、提高工作效率、結(jié)構(gòu)簡單、便攜的目的，無需大量連線，信號傳輸準(zhǔn)確，使用壽命長。
文檔編號G08C17/02GK202306806SQ20112044237
公開日2012年7月4日 申請日期2011年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月10日
發(fā)明者劉冶, 盧闖, 宣鍇, 張玉鑫, 彭秀媛, 朱巍, 李穎, 杜霖春, 王博, 王昕 , 王春萌, 王蓮花, 白冰 申請人:遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院