[发明专利]一种应用于菌菇培育的低功耗无线智能设备

说明书

本发明涉及物联网领域，提出一种应用于菌菇培育的低功耗无线智能设备，包括：Sigfox收发器模块，对来自微控制器模块的基带信号进行处理，转换为射频数字信号，并调制到射频，通过天线发送出；射频前端模块，连接到Sigfox收发器模块，用于将射频信号发射出去，或接收射频信号回传给Sigfox收发器模块；传感器模块，其连接到微控制器模块；微控制器模块，对传感器模块接收的数据进行处理和运算决策。

技术领域

本发明涉及智慧农业、物联网领域，尤其涉及一种应用于菌菇培育的低功耗无线智能设备。

背景技术

近年来，随着食用菌产业的快速发展，菌菇的产量也在逐年增加，成为许多地区农民增收的支柱产业。随着人民生活水平的提高，对菌菇周年消费需求不断增加，菌菇的智慧化培育，工厂化生产也已开始实现。

菌菇的生活史分菌丝体阶段和子实体阶段，子实体也就是菇体，又可以分为原基期、菇蕾期、成熟期。每个阶段对生长环境的要求非常严苛，包括养分、温度、水分、空气、光照、pH值等。菌菇的培育多采用层架式立体栽培，床架上安装塑料网，用来铺放培养料，能充分利用菇房内空间。为了获得菌菇生长的最佳环境，利用物联网技术对其环境的各个要素进行在线监控，以研究菌菇生长的最佳培育参数和曲线，是提升菌菇产量，提高菌菇生长品质的有效途径。但是目前，在这一方面的技术手段还十分欠缺。传统的作物生长的在线监控方式多采用采用有线，或者ZigBee等常规无线技术，一方面难以满足现场长时间在线监测的需要，而且设备的智能化程度、无线传输效果都比较难以满足要求，例如在线智慧决策，离线数据保存，长距离，多障碍传输等等。

发明内容

针对背景技术中的问题，本发明针对长时间在线监测菌菇培育过程中的生长参数，环境数据的问题，发明了一种应用于菌菇培育的低功耗无线智慧型设备。本发明提的设备能够很好的解决现场在线数据采集，长时间应用，以及本地智慧功能，其效果比目前仅仅作为传输单元的无线物联网技术更好，更有实用价值。

本发明提出的一种应用于菌菇培育的低功耗无线智能设备，包括：

Sigfox收发器模块，对来自微控制器模块的基带信号进行处理，转换为射频数字信号，并调制到射频，通过天线发送出；

射频前端模块，连接到Sigfox收发器模块，用于将射频信号发射出去，或接收射频信号回传给Sigfox收发器模块；

传感器模块，其连接到微控制器模块；

微控制器模块，对传感器模块接收的数据进行处理和运算决策。

本发明通过实现一个内置LPWAN的Sigfox模组，并应用位置传感器北斗北斗模组，近场通信模组，低功耗模组，以及支持多路生长要素传感器的微控制器的小型无线智慧型设备，来对菌菇的生长环境进行在线监控，能够支持长达10～20年的在线数据采集、并支持20公里范围的信号传输。此无线智慧型体积小，支持本地决策，支持在线和离线两种方式，即使在网络通信不佳的情况下也能保持数据不丢失和长时间的工作的能力。大大提升了菌菇培育数据采集和分析的可靠性和有效性。

与现有技术相比，本发明的技术优势在于：

1.内置支持超低功耗广域无线传输模块Sigfox，可支持长达10年～20年的在线工作，无线数据传输，比现有的农业物联网采集设备的工作寿命更长，功耗更低；

2.设备可支持20公里范围内的无线数据传输以及组网，特别适合边缘农村种植基地使用。

3.内置近场通信模块，支持近场无线信号唤醒，平时设备以处于几乎完全休眠的状态，当被唤醒后再恢复工作，大大延长了设备的使用时间。

4.内置地理坐标指示模块，可以提供模块当前的坐标信息，便于菌菇培育过程中的具体环境分析。