智能農業(yè)無(wú)線(xiàn)監控系統方案

智能農業(yè)無(wú)線(xiàn)監控系統是一種結合了計算機自控技術(shù)、智能傳感技術(shù)等高科技手段的資源節約型高效設施農業(yè)技術(shù)，它主要是根據環(huán)境的溫度、濕度、二氧化碳含量、光合有效輻射以及土壤狀況等因素，來(lái)控制溫室內的各項指標，以創(chuàng )造出適合作物生長(cháng)的最佳環(huán)境。很顯然如何能夠準確、穩定、方便的得到這些環(huán)境信息就成為整套系統的關(guān)鍵。隨著(zhù)近幾年短距離無(wú)線(xiàn)通信的發(fā)展，新興的無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)技術(shù)為智能溫室系統中的傳感環(huán)節提供了有力的技術(shù)保障。

　　北京威訊紫晶科技有限公司現為北京中關(guān)村物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟理事單位，依靠多年來(lái)在短程無(wú)線(xiàn)通信標準、芯片和傳感網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域的積累，獨立研發(fā)了支持大規模自組織、具有同步功能的、低功耗的無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò )的協(xié)議棧USSN（Ultra-Scale SensorNetworks）。USSN是指由若干節點(diǎn)通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式互相連接成的網(wǎng)絡(luò )。網(wǎng)絡(luò )中任意一點(diǎn)的數據都可以被其他鄰近的節點(diǎn)轉發(fā)。數據轉發(fā)可以擴大網(wǎng)絡(luò )覆蓋范圍。終端節點(diǎn)數據通過(guò)網(wǎng)絡(luò )傳遞后匯集到網(wǎng)關(guān)，再由網(wǎng)關(guān)通過(guò)其他通訊協(xié)議和方式傳送給上位機，如圖所示圖：威訊紫晶以USSN技術(shù)為基礎，結合了多種農業(yè)生產(chǎn)的需求，開(kāi)發(fā)了具有自主獨立知識產(chǎn)權的智能農業(yè)無(wú)線(xiàn)監控系統，能夠提供全天候、無(wú)人看守、免維護且不依賴(lài)電源的無(wú)線(xiàn)監控服務(wù)。

　　系統架構：

　　整套系統由無(wú)線(xiàn)數據采集器、無(wú)線(xiàn)開(kāi)關(guān)控制器、無(wú)線(xiàn)數據網(wǎng)關(guān)（可多個(gè)）、PC和網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器（可選）組成，結構如下圖。網(wǎng)關(guān)與采集器和控制器采用USSN傳感網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行無(wú)線(xiàn)連接，每個(gè)網(wǎng)關(guān)下面可同時(shí)連接上百個(gè)終端設備，且所有終端自動(dòng)組網(wǎng)，同步工作。網(wǎng)關(guān)與PC或網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器則通過(guò)以太網(wǎng)或移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò )連接。網(wǎng)關(guān)在系統中處于核心地位，所有傳感器采集的數據都要匯集到網(wǎng)關(guān)中，所有對終端的控制指令也都要通過(guò)網(wǎng)關(guān)向下發(fā)送。網(wǎng)關(guān)內置了強大的操作系統，可對網(wǎng)絡(luò )和數據進(jìn)行維護和儲存。PC機通過(guò)網(wǎng)線(xiàn)或局域網(wǎng)直接登陸網(wǎng)關(guān)后，可進(jìn)行系統設置、采集網(wǎng)絡(luò )管理、查看數據、繪制圖表、導出數據等操作。網(wǎng)關(guān)同時(shí)具備遠傳能力，通過(guò)局域網(wǎng)或3G將所有的配置數據和采集數據一并傳到網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器上，此種模式支持多用戶(hù)同時(shí)登陸網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器對網(wǎng)關(guān)的數據進(jìn)行查看。

　　系統功能描述：

　　無(wú)線(xiàn)數據網(wǎng)關(guān)和網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器都提供了功能強大，且界面友好的軟件。用戶(hù)根據不同操作權限登陸網(wǎng)關(guān)或網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器后，可進(jìn)行系統設置、采集網(wǎng)絡(luò )管理、查看數據、繪制圖表、導出數據等操作。

　　1） 系統監控

　　所有用戶(hù)登陸后都可對傳感網(wǎng)內所有在網(wǎng)傳感器的實(shí)時(shí)數據進(jìn)行查看，并支持分類(lèi)查看和檢索的功能，針對選定的節點(diǎn)，系統可繪制曲線(xiàn)，方便用戶(hù)研究數據短期趨勢變化。

　　在查看歷史數據方面軟件也提供了很好的篩選功能，方便用戶(hù)準確的掌握傳感器數值變化，并可以用繪制曲線(xiàn)的方式進(jìn)行趨勢的研究，如下圖。

　　2） 設備管理

　　在此界面下用戶(hù)可對無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)內的所有節點(diǎn)的認證、組網(wǎng)、拓撲結構和個(gè)性化信息進(jìn)行管理。此部分是網(wǎng)關(guān)的核心，也是整套無(wú)線(xiàn)監控系統的核心，只有所有的無(wú)線(xiàn)采集器和控制器正常的組網(wǎng)后，數據上傳和控制操作才能實(shí)現。

　　3） 報警管理

　　在報警管理模塊中，用戶(hù)可以單獨對某個(gè)采集器或批量對同類(lèi)型的采集器進(jìn)行報警的設置，內容包括數值上下限、是否開(kāi)啟報警功能、發(fā)送報警短信的手機號碼以及報警的電子郵件地址。當有傳感器超過(guò)預設的限定值時(shí)，在監控界面上會(huì )以紅色對該節點(diǎn)進(jìn)行標示，同時(shí)按照預設的報警方式進(jìn)行報警。軟件會(huì )對所有的報警進(jìn)行記錄，方便用戶(hù)查看。

　　4） 數據維護