基于物聯網的智能農業監測系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及農業監測領域，具體涉及一種基于物聯網的智能農業監測系統。
【背景技術】
[0002]在農業生產過程中，溫度、濕度、光照強度、CO2濃度、水分、以及其他養分等多種自然因素共同影響農作物生長。傳統農業的管理方式遠遠沒有達到精細化管理的標準，只能算是粗放式管理，在這種管理方式下，通過人的感知能力來管理上述環境參數，是無法達到準確性要求的。而智能農業，是通信、計算機和農學等若干學科和領域共同發展并相互結合所形成的產物，它將信息采集、傳輸、處理和控制集成在一起，使人們更容易獲得農作物生長各個階段的各類信息，也讓人們更容易掌控這些信息，通過人工智能與農業生產的結合真正實現人與自然的交互。
[0003]智能農業的核心問題可以概括為以下四部分，即農業信息的獲取、對所獲取信息的管理、經信息分析做出的決策、由決策而決定的具體實施方針，在這四部分中，對農業信息的獲取是智能農業的起點，也是非常關鍵的一點，做不到準確實時的獲取農業信息，就無法建造真正的智能農業。而實現智能農業，建立一個實用、可靠、可長期監測的農業環境監測系統是非常必要的。
[0004]隨著通信、計算機、傳感網等技術的迅猛發展，將物聯網應用到農業監測系統中已經是目前的發展趨勢，它將采集到的溫度、濕度、光照強度、土壤水分、土壤溫度、植物生長狀況等農業信息進行加工、傳輸和利用，為農業生產在各個時期的精準管理和預測預警提供信息支持，追求以最少的資源消耗獲得最大的優質產出，使農業增長由主要依賴自然條件和自然資源向主要依賴信息資源轉變，使不可控的產業得以有效控制。
【實用新型內容】
[0005]針對現有技術存在的問題，本實用新型提供了一種基于物聯網的智能農業監測系統，解決了傳統農業蟲害檢測布線困難、傳輸距離短、不夠全面準確的問題。
[0006]為解決以上技術問題，本實用新型通過以下技術方案予以實現:
[0007]一種基于物聯網的智能農業監測系統，包括:CPU模塊、無線通信模塊和外部傳感器模塊，所述外部傳感器外部具有防水透氣外殼，所述外部傳感器模塊包括二氧化碳傳感器、土壤濕度傳感器、視頻采集模塊、光照強度傳感器、昆蟲計數傳感器，所述外部傳感器模塊連接CPU模塊，所述CPU模塊連接無線通信模塊。
[0008]優選的，所述基于物聯網的智能農業監測系統還具有顯示模塊，所述顯示模塊連接 CPUo
[0009]優選的，所述二氧化碳傳感器為紅外二氧化碳傳感器，型號為GSSCZ0.SK。
[0010]優選的，所述無線通信模塊包括射頻芯片CC2520和射頻放大前端CC2591。
[0011]有益效果:
[0012]本實用新型提供了一種基于物聯網的智能農業監測系統，目標是準確實時的獲取農作物生長的環境信息，通過分析得到環境變化對農作物生長狀況影響的規律，為科學研究提供全面的參考，實現農業的精準操作，滿足現代農業信息化、智能化的需求，本系統防水、防潮、穩定性好，可實現精準定位監控，使用戶真正做到足不出戶遠程監控農田。
【附圖說明】
[0013]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0014]圖1為本實施例的系統示意圖。
【具體實施方式】
[0015]為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0016]實施例1:
[0017]一種基于物聯網的智能農業監測系統，包括:CPU模塊、無線通信模塊和外部傳感器模塊，外部傳感器外部具有防水透氣外殼，外部傳感器模塊包括二氧化碳傳感器、土壤濕度傳感器、視頻采集模塊、光照強度傳感器、昆蟲計數傳感器，外部傳感器模塊連接CPU模塊，CPU模塊連接無線通信模塊，基于物聯網的智能農業監測系統還具有顯示模塊，顯示模塊連接CPU，二氧化碳傳感器為紅外二氧化碳傳感器，型號為GSSCZ0.SK,無線通信模塊包括射頻芯片CC2520和射頻放大前端CC2591。
[0018]CPU 模塊
[0019]CPU部分是傳感器節點的處理器模塊，也可以稱作是數據控制處理模塊，是傳感器節點的核心模塊，對節點數據處理的算法、節點的通信算法以及節點的多任務處理都是在這部分實現的。外部傳感器模塊包括各種傳感器芯片，實現了對農作物生長環境參數的感知。JTAG接口輔助完成對芯片的測試和板控程序的下載。按鍵模塊和LED模塊協同工作，實現對節點的操作控制以及工作狀態顯示的功能。無線通信模塊負責完成各種控制指令的交互和感知數據的傳輸。MAX3232串行通信，直接通過串口線連接計算機，完成數據由傳感器節點向上位機的傳遞。電源供應模塊負責為整個節點提供能量，本系統中的終端節點和路由器節點包括外部傳感器模塊、處理器模塊、按鍵模塊、LED模塊、JTAG接口、供電模塊和無線通信模塊，協調器節點在此基礎上添加了 MAX3232串行通信功能。
[0020]作為無線傳感器節點最重要的模塊，處理器模塊實現了傳感器節點數據采集過程中的任務調度、采集到數據之后對感知數據的數據融合計算、無線通信傳遞數據過程中的路由協議和傳感器節點其他功能的拓展，處理器的選擇，是整個傳感器節點硬件設計的關鍵。從成本低、外形小、集成度高、功耗低、運行速度快等方面綜合考慮，本系統選擇TI公司的以低功耗著稱的MSP430F5438作為處理器芯片。
[0021]外部傳感器模塊
[0022]無線傳感器數據采集網絡中的傳感器節點要對影響農作物生長的環境信息進行采集，采集的信息包括農作物生長環境中的溫度、濕度、光照強度、二氧化碳濃度。從量程、精度、供電電壓以及功耗等方面綜合考慮，在外部傳感器模塊中，我們選擇SHTlO溫濕度傳感器進行環境溫度和濕度的采集，選擇TSL2560光照強度傳感器進行環境光照強度的采集，選擇GSSCZ0.SK紅外二氧化碳(CO2)傳感器進行環境中二氧化碳濃度的采集，DATA -LYNX型昆蟲自動計數站是一種可以自動記錄農田、溫室、林地等環境中昆蟲數量的一種小型監測站。其采用昆蟲性激素吸引相應昆蟲，蟲子撞擊傳感器，形成脈沖信號來計數。農田間害蟲以稻螟蟲為主，可利用該系統分析害蟲對農作物生長的影響以及通過蟲情監測防止蟲害發生。
[0023]無線通信模塊
[0024]對于系統來說，能否將數據準確傳輸關系到整個系統的性能，而無線傳感器網絡的通信質量與無線通信模塊的性能息息相關，我們選擇射頻芯片CC2520和射頻放大前端CC2591作為無線通信模塊的主要組成部分。
[0025]本實用新型提供了一種基于物聯網的智能農業監測系統，目標是準確實時的獲取農作物生長的環境信息，通過分析得到環境變化對農作物生長狀況影響的規律，為科學研究提供全面的參考，實現農業的精準操作，滿足現代農業信息化、智能化的需求，本系統防水、防潮、穩定性好，可實現精準定位監控，使用戶真正做到足不出戶遠程監控農田。
[0026]需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。
[0027]以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的精神和范圍。
【主權項】
1.一種基于物聯網的智能農業監測系統，其特征在于，包括:CPU模塊、無線通信模塊和外部傳感器模塊，所述外部傳感器外部具有防水透氣外殼，所述外部傳感器模塊包括二氧化碳傳感器、土壤濕度傳感器、視頻采集模塊、光照強度傳感器、昆蟲計數傳感器，所述外部傳感器模塊連接CPU模塊，所述CPU模塊連接無線通信模塊。2.如權利要求1所述的基于物聯網的智能農業監測系統，其特征在于:所述基于物聯網的智能農業監測系統還具有顯示模塊，所述顯示模塊連接CPU。3.如權利要求1所述的基于物聯網的智能農業監測系統，其特征在于:所述二氧化碳傳感器為紅外二氧化碳傳感器，型號為GSSCZ0.SK。4.如權利要求1所述的基于物聯網的智能農業監測系統，其特征在于:所述無線通信模塊包括射頻芯片CC2520和射頻放大前端CC2591。
【專利摘要】本實用新型涉及農業監測領域，具體涉及一種基于物聯網的智能農業監測系統，包括：CPU模塊、無線通信模塊和外部傳感器模塊，所述外部傳感器外部具有防水透氣外殼，所述外部傳感器模塊包括二氧化碳傳感器、土壤濕度傳感器、視頻采集模塊、光照強度傳感器、昆蟲計數傳感器，所述外部傳感器模塊連接CPU模塊，所述CPU模塊連接無線通信模塊。本實用新型通過分析得到環境變化對農作物生長狀況影響的規律，為科學研究提供全面的參考，實現農業的精準操作，滿足現代農業信息化、智能化的需求，系統具有防水、防潮、穩定性好的特點，可實現精準定位監控，使用戶真正做到足不出戶遠程監控農田。
【IPC分類】G05B19/418
【公開號】CN204740488
【申請號】CN201520412429
【發明人】康志亮, 許麗佳, 王中成, 鄒志勇, 龐濤, 黃鵬
【申請人】四川農業大學
【公開日】2015年11月4日
【申請日】2015年6月15日