[实用新型]一种面向农业物联网的无线传感数据采集装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种无线传感数据采集装置，更具体地说涉及一种面向农业物联网的无线传感数据采集装置。

背景技术

近年来，随着科技的快速发展，自动化和智能化已经成为社会发展的必然趋势；众所周知，信号的采集技术是自动化和智能化的关键；目前，信号的采集工作主要由各类传感器完成，温度传感器采集温度信号，湿度传感器采集湿度信号，压力传感器采集压力信号等等。

传统的信号采集过程是利用数据线将传感器采集到的数据传输给控制器；然后利用控制器接受传感器的数据；通过实践环节发现，在特殊场所特别是农业环境（例如温室）布线会比较麻烦，同时，数据线容易老化或者是损坏，进而造成信号的丢失，而且成本高而受到很大限制。智能化的数据采集处理与无线传输是设施农业装备的重要发展趋势。

农业物联网是近年来发展比较迅猛的一项技术，利用农业物联网可以快速的将相关信息实现共享，因此，设计一种面向农业物联网的无线传感数据采集装置尤为重要。

而ZigBee标准的特点是低速率、低功耗、低成本、短距离、安全、可靠、稳定。由于ZigBee标准具有通信距离短、数据传输速率低的特点，因此ZigBee标准在精准农业中非常适用。因为精准农业中很多应用都只需要传输比较少的数据量。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种面向农业物联网的无线传感数据采集装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种面向农业物联网的无线传感数据采集装置，其特征在于它包括一个物联网远程无线ZigBee-GPRS网关、一个物联网多通道数据融合ZigBee-WiFi网关和一个多通道无线传感采集节点串口模块，所述多通道无线传感采集节点串口模块通过ZigBee近距离通信技术与ZigBee-GPRS网关及ZigBee-WiFi网关通信连接，ZigBee-GPRS网关通过GPRS将数据远距离传送给上位机，ZigBee-WiFi网关通过无线路由器与上位机通信连接。

所述多通道无线传感采集节点串口模块：包含多个用于与光照强度传感器、空气温湿度传感器、二氧化碳传感器、土壤温度传感器和土壤水分传感器进行连接进而获得采集信号的串口，内置工业级远距离ZigBee模块，兼容无线采集与无线路由功能。

所述物联网远程无线ZigBee-GPRS网关包括ARM处理器、ZigBee模块、GPRS模块、LCD显示器、键盘，ZigBee模块、GPRS模块、LCD显示器、键盘分别与ARM处理器相连接。

所述物联网多通道数据融合ZigBee-WiFi网关既是ZigBee网络的协调器，负责构建和配置整个ZigBee无线传感器网络，又是WiFi的无线节点，负责收集分发ZigBee节点数据、协议转换。

本发明研制的面向农业物联网的无线传感数据采集装置具有以下优点和积极效果：

1）一方面可以实现对传感器数据的采集，另一方面也可以下达服务器发送的控制命令，以实现与物联网之间的信息交换；

2）ZigBee网络面向短距离通信,而GPRS网络面向远距离的通信,两者能够优势互补,通过网关将2个网络联系到一起,实现了数据的远距离传输；

3）能够满足ZigBee与WiFi两种不同网络间的数据互联要求，实现了ZigBee网络与WiFi网络的无缝连接，拓展了ZigBee网络的覆盖范围；

4）功耗低、结构简单、布线简单、组网方便；

5）系统安装、调试、使用极为便捷，可以像搭积木一样部署物联网系统实现系统便携式，无线化，规模化；

6）传感数据采集类型丰富，包括光照强度、空气温湿度、二氧化碳、土壤温度和土壤水分。

附图说明

图1是本实用新型的系统组成结构框图；

图2是ZigBee-GPRS网关结构和功能图；

图3是ZigBee-WiFi网关结构和功能图；

图4是ZigBee协调器工作流程；

图5是WiFi模块工作流程图。

具体实施方式