基于gprs的作物信息無線監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計

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1、托普農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)締造智慧農(nóng)業(yè)，開拓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)新局面?；贕PRS的作物信息無線監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計摘要：為了解決作物水分信息的快速獲取和無線遠程傳輸問題。本文以PTM-48M作為數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測系統(tǒng)，基于GPRS無線傳輸技術(shù)，通過系統(tǒng)集成，提出了的作物信息無線監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有實時測定和遠程傳輸功能。闡述了系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)。并從軟硬件兩方面描述了系統(tǒng)的設(shè)計。關(guān)鍵詞：傳感器；GPRS；作物信息無線監(jiān)測系統(tǒng)1、引言對作物水分狀況進行準確、快速、可靠的評價，是以實時監(jiān)測和診斷與作物水分狀況密切相關(guān)的作物水分信息為基礎(chǔ)的。因此作物信息無線監(jiān)測系統(tǒng)是實施灌溉決策和管理的

2、重要基礎(chǔ)，也是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)體系和精量灌溉工程系統(tǒng)的一個重要組成部分。而先進、可靠的作物水分信息采集技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)和采集設(shè)備．則是精準、快速、連續(xù)獲取作物水分信息的基礎(chǔ)保障。目前作物水分的數(shù)據(jù)采集、傳輸多為有線方式，而無線的數(shù)據(jù)傳輸方式相對較少。本文所闡述的作物水分無線遠程傳輸和監(jiān)測系統(tǒng)即作物水分信息通過傳感器采得信號，經(jīng)PTM一48M處理后。通過GPRSDTU及GPRS、Internet網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)中心根據(jù)接收的數(shù)據(jù)進行決策。實現(xiàn)了作物水分信息的無線實時傳輸，為實時診斷作物水分狀況提供了依據(jù)和保證。隨著農(nóng)業(yè)科技的發(fā)展，以及國家對三農(nóng)

3、的的高度重視，特別是國家2012農(nóng)業(yè)國家一號文件頒發(fā)后。國家科技園、各大農(nóng)業(yè)園區(qū)、農(nóng)場等農(nóng)業(yè)機構(gòu)企業(yè)積極尋求在良種培育、節(jié)本降耗、節(jié)水灌溉、農(nóng)機裝備、新型肥藥、疫病防控、加工貯運、循環(huán)農(nóng)業(yè)、海洋農(nóng)業(yè)、農(nóng)村民生等方面的高新技術(shù)，力求突破現(xiàn)存的農(nóng)業(yè)技術(shù)瓶頸，真正實現(xiàn)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)。浙江托普儀器有限公司和浙江大學(xué)合作積極響應(yīng)科技興農(nóng)政策突出農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新重點，研發(fā)出農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)智能控制系統(tǒng)通過通過射頻識別（rfid）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備等新型技術(shù)將農(nóng)業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)連接起來提大大提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的工作效率和精細管理，避免了“瘦肉精”、“

4、毒辣椒粉”、“紅心鴨蛋”托普農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)締造智慧農(nóng)業(yè)，開拓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)新局面。等問題的再次發(fā)生，保證了食品的安全和產(chǎn)量。目前此物聯(lián)系統(tǒng)已在全國多家科技園、示范園區(qū)、農(nóng)場、科研所、院校等區(qū)域成功運行，技術(shù)穩(wěn)定成熟，功能齊全。為在農(nóng)業(yè)種植業(yè)、畜牧養(yǎng)殖業(yè)等領(lǐng)域的生產(chǎn)關(guān)鍵環(huán)節(jié)建立智能化控制、信息化管理的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)項目提供了強有力的技術(shù)支持。物聯(lián)網(wǎng)的實施將大大提高國家推進科技創(chuàng)新增強農(nóng)產(chǎn)品的步伐。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)將開啟農(nóng)業(yè)生產(chǎn)騰飛的新篇章。托普農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)核心產(chǎn)品均屬于自有品牌，自主研發(fā)生產(chǎn)。托普農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)主要包括三個層次：感知層：采用各種傳感器（如溫濕度、光照、CO

5、2、風(fēng)向、風(fēng)速、雨量、土壤溫濕度等）獲取植物的各類信息。傳輸層：信息通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)和信息路由設(shè)備傳到控制中心，各個節(jié)點可以自由配對、任意監(jiān)控、互不干擾。應(yīng)用層：根據(jù)WSN獲取植物實時生長環(huán)境。圖溫濕度、光照參數(shù)等，收集各個節(jié)點的數(shù)據(jù)，進行存儲和管理實現(xiàn)整個測試點的信息動態(tài)顯示，并根據(jù)各類信息進行自動灌溉、施肥、噴藥、降溫補光等控制、對異常信息進行自動報警。加裝攝像頭可以對每個大棚和整個園區(qū)進行實時監(jiān)控。2GPRS的概述及技術(shù)優(yōu)勢GPRS(GeneralPacketRadioService．通用無線分組業(yè)務(wù))作為第二代移動通信技術(shù)GSM向第三

6、代移動通信(3G)的過渡技術(shù)，是一種基于GSM的移動分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，面向用戶提供移動分組的IP或者X．25連接。GPRS在現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上疊加了一個新的網(wǎng)絡(luò)．同時在網(wǎng)絡(luò)上增加一些硬件設(shè)備和軟件升級。形成了一個新的網(wǎng)絡(luò)邏輯實體，提供端點到端點的、廣域的無線IP連接。GPRS是一項高速數(shù)據(jù)處理的技術(shù)。它以分組交換技術(shù)為基礎(chǔ)，用戶通過GPRS可以在移動狀態(tài)下使用各種高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，包括收發(fā)E—mail、進行Internet瀏覽等。GPRS采用分組交換技術(shù)，每個用戶可同時占用多個無線信道，同一無線信托普農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)締造智慧農(nóng)業(yè)，開拓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)新局面。通過各

7、種網(wǎng)關(guān)和路由到數(shù)據(jù)中心(如圖2所示)。道又可以由多個用戶共享。資源被有效的利用。使用GPRS，數(shù)據(jù)實現(xiàn)分組發(fā)送和接收，用戶永遠在線且按流量、時間計費，迅速降低了服務(wù)成本∽胡。GPRS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1。GPRS的技術(shù)優(yōu)勢如下：(1)GPRS一個最“招人”的特點就是“永遠在線”。GPRS采用的是分組交換技術(shù)，不需要像Modem那樣撥號連接．用戶只有在發(fā)送或接收數(shù)據(jù)時才占用資源。(2)支持中、高速率數(shù)據(jù)傳輸，可為每個用戶提供9．05～171．2kbit／s的數(shù)據(jù)傳輸速率。(3)GPRS網(wǎng)絡(luò)接人速度快，提供了與現(xiàn)有數(shù)據(jù)網(wǎng)的無縫連接。(4)GPRS的設(shè)計使得

8、它既能支持間歇的爆發(fā)式數(shù)據(jù)傳輸，又能支持偶爾的大量數(shù)據(jù)的傳輸。GPRS能在O．5～1秒之內(nèi)恢復(fù)數(shù)據(jù)的重新傳輸。(5)GPRS的安全功能同