銳谷科技ZigBee 基于農(nóng)業(yè)果蔬大棚監(jiān)控系統(tǒng)

?  概述

 在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中。人們獲取農(nóng)田信息的方式都很有限，主要是通過人工測量，獲取過程需要消耗大量的人力。隨著世界農(nóng)業(yè)技術(shù)的巨大變革，設施農(nóng)業(yè)成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要組成部分。以傳感器與通信網(wǎng)絡相結(jié)合的全方位環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)在設施農(nóng)業(yè)中占有重要地位，尤其是基于無線通信技術(shù)的環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡更是得到迅速發(fā)展。

而現(xiàn)有的無線環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡大多基于集群通信系統(tǒng)、存在網(wǎng)絡建設成本高、后期維護難度大、公共網(wǎng)絡接入速率低等不足，一定程度上影響到環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡在設施農(nóng)業(yè)中的普及推廣?；谖锫?lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)提供優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品和技術(shù)支撐，銳谷科技基于無線ZigBee技術(shù),提出了農(nóng)業(yè)蔬果大棚監(jiān)測組網(wǎng)系統(tǒng)，通過實時采集溫室內(nèi)溫度、土壤溫度、CO2濃度、濕度信號以及光照、葉面濕度、露點溫度等環(huán)境參數(shù)，自動開啟或者關閉指定設備。可以根據(jù)用戶 需求，隨時進行處理，為設施農(nóng)業(yè)綜合生態(tài)信息自動監(jiān)測、對環(huán)境進行自動控制和智能化管理提供科學依據(jù)。通過模塊采集溫度傳感器等信號，精由無線信號收發(fā)模 塊傳輸數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)果蔬大棚溫濕度的遠程控制。

 系統(tǒng)組網(wǎng)方案

網(wǎng)絡拓撲圖

?  系統(tǒng)包括3個層面，分別是節(jié)點層、網(wǎng)絡層和應用層。

 1）節(jié)點層是用于檢測和控制的執(zhí)行單元，涵蓋所有的無線傳感器節(jié)點；

 2）網(wǎng)絡層是通信和傳輸部分，包括基于ZigBee技術(shù)的內(nèi)網(wǎng)通信部分、基于GPRS技術(shù)的外網(wǎng)通信部分以及內(nèi)外網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換單元(網(wǎng)關)，網(wǎng)絡層完成組網(wǎng)功能，建立內(nèi)外網(wǎng)的通信機制，成為上層應用和底層設備的交互介質(zhì)。

 3）應用層包括數(shù)據(jù)庫和遠程管理組件，是對數(shù)據(jù)的匯聚、分析，實現(xiàn)人機交互。

銳谷科技產(chǎn)品主要應用于網(wǎng)絡層，采用銳谷科技ZigBee無線通信終端---Z2000為中心節(jié)點，銳谷科技ZigBee Z2000作為通信分點。每個ZigBee通信分點在信號覆蓋范圍內(nèi)，同多個不承擔網(wǎng)絡信息中轉(zhuǎn)任務的通信分點無線連接，自動中轉(zhuǎn)別的網(wǎng)絡節(jié)點傳過來的數(shù)據(jù)資料，匯集到ZigBee中心節(jié)點DT7010。DT7010將收集到的數(shù)據(jù)通過GPRS傳輸?shù)奖O(jiān)測管理中心，由監(jiān)測管理中心對這些數(shù)據(jù)進行計算處理和統(tǒng)計評估。

?  應用前景展望

系統(tǒng)通過嵌入了銳谷科技Zigbee模塊Z2000的無線傳感器,可采集蔬果大棚內(nèi)土壤濕度、氮濃度、降水量、溫度和氣壓等信息,并用GPRS發(fā)送信息至遠程監(jiān)控中心。監(jiān)控中心根據(jù)信息及時發(fā)出控制命令，使農(nóng)業(yè)管理部門或農(nóng)戶及時采取相應措施。 通過此系統(tǒng)工作人員只需在辦公室內(nèi)即可實時掌握果蔬大棚內(nèi)的溫度、濕度、二氧化碳、光照等數(shù)據(jù)，能有效降低了成本與提高農(nóng)作物產(chǎn)量，具有實際應用價值。