[发明专利]基于LoRa技术的草莓园环境管理系统及控制方法

权利要求书

1.基于LoRa技术的草莓园环境管理系统，其特征在于：包括终端节点、集中器节点和管理中心；

所述的终端节点包括数据采集节点和开关控制节点，数据采集节点用来采集温室环境的信息数据，并采用LoRa通信技术将数据由数据采集节传输到集中器节点，同时数据采集节通过LoRa通信技术接收控制指令，开关控制节点通过LoRa通信技术接收来自集中器节点发来的信息，来控制洒水器开关与遮阳开关以达到改变温室环境的作用；集中器节点将接收到的数据信息远程传输到管理中心，以及控制终端节点的工作状态，集中器节点通过TCP/IP网络或UDP网络与管理中心连接；管理中心负责显示、记录草莓园环境数据信息，并根据信息情况下发信息给集中器节点；集中器节点根据接收信息来调整终端节点的工作状态，从而调整草莓园的环境状态，保障草莓园环境为最适合草莓生长的环境。

2.根据权利要求1所述的基于LoRa技术的草莓园环境管理系统，其特征在于：所述终端节点以单片机MSP430F149为核心。

3.根据权利要求1所述的基于LoRa技术的草莓园环境管理系统，其特征在于：所述终端节点中的数据采集节点包括温湿度传感器、光照强度传感器、二氧化碳传感器；所述的温湿度传感器采用数字式插针式DHT11温湿度传感器，光照强度传感器采用BH1750FVI数字光照强度传感器，二氧化碳传感器采用红外二氧化碳传感器；所述终端节点中的开关控制节点包括洒水器开关、遮阳开关和二氧化碳释放器开关。

4.根据权利要求1所述的基于LoRa技术的草莓园环境管理系统的管理方法，其特征在于：

步骤一：终端节点、集中器节点和管理中心上电复位并进行系统初始化；

步骤二：终端节点外设初始化、栈协议初始化，搜索周围网络并申请加入，与集中器节点之间通过RX1278模块建立基于LoRa技术的通信连接；集中器节点与管理中心通过TCP/IP网络或UDP网络建立通信连接；

步骤三：管理中心根据设定通过网络下发指令信息至集中器节点，集中器节点通过SX1278模块以LoRa通信技术将该信息传输至终端节点的数据采集节点，控制数据采集节点的工作状态及采集周期；

步骤四：数据采集节点按照采集周期采集空气中的温湿度、土壤中的温湿度、光照强度以及二氧化碳浓度值，并将采集到的温湿度、光照强度以及二氧化碳浓度数据打包组帧，并将组帧后的数据通过SX1278模块以LoRa通信技术传输至集中器节点；集中器节点将接受到的数据通过网络传输给管理中心；

步骤五：管理中心将接收到的数据录入数据库中，并自动将采集所得的温湿度、光照强度与二氧化碳浓度的数据值与适宜草莓生长的环境区间值比照，根据比照结果做出决策指令；管理中心将该指令数据通过网络下传至集中器节点；集中器节点通过SX1278模块以LoRa通信技术继续将该指令数据下发至终端节点的开关控制节点，通过调整遮阳步进电机、洒水器开关以及二氧化碳释放器开关的工作状态来调整温室环境以适合草莓生长。