[发明专利]基于ZigBee网络与嵌入式3S技术的农田信息监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及精确农业领域，具体地说是一种对农田信息同时进行定点和移动采集，实现农用信息实时监测的系统。

背景技术

将嵌入式3S技术应用于农业生产领域，在以美国、日本为代表的发达国家已经比较普遍，理论水平与实践能力都要明显强于我国。我国的精细农业方面研究起步于90年代中期。由中国农业大学率先开展了精细农业的研究，并于1998年成立了我国第一个“精细农业研究中心”，对GPS定位试验、谷物产量传感器、土壤水分测试和水果图像分级等方面进行研究。浙江大学也是国内较早开展精细农业研究的单位之一，从国外引进了高精度的农用差分GPS接收机Ag132，平板式数字化仪，遥感处理软件、远程无线通讯模块等，并对农田信息的移动化采集进行了一定研究，但在通讯中尚未能实现图像信息的采集。

中科院合肥智能机械化所的刘原与中科大的宋良图对基于Zigbee技术的农业信息无线传输的硬件进行了相关研究，他们提出用AvR单片机Atlnega8L和芯片CC2420构成无线嵌入式传输智能控制器的设计方法；以及由首都师范大学回楠木等提出的主要是以Jennic公司生产的Zigbee无线微型控制器JN5121-M02模块为核心的无线农田采集控制系统的设计方案。但仅仅实现了定点采集功能，没有进行了移动化开发，不能实现农田信息的定点化和移动化采集相结合。

对于农业信息发布的研究上李秀红等提出以ARM CPU为硬件核心，通过μC/OS-II嵌入式操作系统的调度与管理，实现农业现场数据的实时采集与处理，然后经由CDMA/GPRS无线移动通信模块将其发送至数据库服务器。在服务器端，采用ASP.NET技术实现动态WEB发布，用户可以通过INTERNET网络随时浏览和下载各种农业信息数据。但此方案在可靠性、集成性、稳定性和扩展性等方面都有待提高，不能完全适应远程条件下农业环境信息监测与管理的各种需要。

综上所述：

1.关于Zigbee网络技术运用到农田信息定点采集的研究国内已有相关报道，但关于结合嵌入式开发，实现农田信息定点和移动两种采集方式相结合的研究国内未见相关文献、成果及专利报道。

2.关于嵌入式终端系统集成RS、GIS、GPS技术，通过GPRS实现与上位机通信的研究国内已有相关报道，但在农田信息采集过程中实现图像传输的研究国内未见相关文献、成果及专利报道。

3.关于通过服务器端对农田信息实时发布，浏览器端随时浏览和下载农业信息数据的研究国内已有相关报道，但在构建三层体系结构框架的同时实现RS与GIS集成，完成农田地理信息模型，为WebGIS服务器提供精确的图层及数据功能的研究国内未见相关文献、成果及专利报道。同时，我国目前将Zigbee网络技术融合嵌入式3S技术进行农业信息监测尚未有商品化产品。

发明内容

本发明克服了现有技术中存在的不足而提供的一种基于Zigbee网络与嵌入式3S技术的农田信息监测系统，它能够根据农业生产的实际情况，分析研究农业防灾抗灾所需密切关注的各种信息的。

为了解决上述的技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：