农田作物生长信息远程监测装置及方法

摘要

本发明公开了一种农田作物生长信息远程监测装置，包括：N个作物生长信息监测节点、至少1个智慧农业网关、远程监测服务平台和若干个监测终端。其中作物生长信息监测节点离散地部署在农田中，构成信息无线传感网络；智慧农业网关部署于农田中，作物生长信息监测节点与智慧农业网关双向无线连接；远程监测服务平台部署于监控中心，智慧农业网关与远程监测服务平台双向无线连接，若干个监测终端通过Web浏览器访问监测服务平台。本发明还提供一种农田作物生长信息多路径并行远程接入方法。本发明满足多个农田场景下作物、大气、土壤信息并行、快速、可靠、实时传输，实现了农田信息低成本、连续、实时远程监测。

主权项

一种基于物联网技术的农田作物生长信息远程监测装置，其特征在于，包括：N个作物生长信息监测节点、至少1个网关装置、远程监测服务平台和若干个监测终端；其中，所述N个作物生长信息监测节点离散地部署在农田中，构成信息无线传感网络；所述网关装置部署于农田中，作物生长信息监测节点以单跳方式或者多跳方式与所述网关装置双向无线连接；所述远程监测服务平台部署于监控中心，所述网关装置以以太网模式或者GPRS模式与远程监测服务平台双向无线连接；所述若干个监测终端通过Web浏览器访问监测服务平台，N为大于等于1的自然数；所述远程监测服务平台包括服务器、通信模块、数据模块和应用模块；其中，通信模块与数据模块、应用模块依次相连；通信模块、数据模块、应用模块与服务器相连，并运行于服务器环境下；所述应用模块采用B/S结构的模式设计，包括：作物生长信息监测节点部署单元、实时监控单元、设备管理单元、数据管理单元、后台管理单元；其中：作物生长信息监测节点部署单元，用来部署田间无线传感网络节点，并以空间地图方式显示；实时监控单元，用于显示田间无线传感网络采集的各种数据；设备管理单元，用于服务器发送控制命令，对田间作物生长信息监测节点进行启动、休眠控制，同时还提供输入接口，对作物生长信息监测节点的信息、采集频率进行设置；数据管理单元，用于提供远程监测服务平台存储数据的查询、导出和分析；后台管理单元，用于设置基础参数，包括基本设置、用户信息管理、设备管理；所述网关装置为智慧农业网关，所述智慧农业网关包括协调器模块、远程接入模块、管理控制模块和用于供电的电源模块；其中：协调器模块，用于采用Zigbee技术建立并管理作物生长信息无线采集网络；包括第一微处理器、数据存储器、无线ZigBee模块和第一吸盘天线；远程接入模块，用于管理远程接入，实现农田开放环境下作物生长信息收集与传输；包括第二微处理器、GPRS模块、以太网模块、第二吸盘天线；其中：所述第一微处理器通过串行SPI接口分别连接无线ZigBee模块和数据存储器；所述第一吸盘天线与无线ZigBee模块相连；所述第一微处理器通过无线ZigBee模块收集作物生长信息监测节点的数据，然后将收集的数据存放至数据存储器，并同时提交给第二微处理器；所述第二微处理器通过UART接口与GPRS模块串接；所述GPRS模块连接第二吸盘天线；所述第二微处理器通过串行SPI接口与以太网模块连接；所述以太网模块连接RJ45接口；第二微处理器将第一微处理器提交的数据通过GPRS模块或以太网模块发送至远程服务器；管理控制模块，用于当环境温度高于预设温度值时，降低环境温度；包括温度传感器、电流驱动模块、继电器、风扇；其中，所述温度传感器与第一微处理器、电流驱动模块、继电器线圈依次连接；所述继电器常开触点连接风扇开关；当农田环境温度超过第一微处理器预设温度值时，由第一微处理器输出相应信号，经电流驱动模块放大后驱动继电器，打开风扇开关，降低环境温度，保证网关可靠工作。