CN104429834A

CN104429834A - 一种基于rfid的自动灌溉方法

Info

Publication number: CN104429834A
Application number: CN201410713907.2A
Authority: CN
Inventors: 孙道明; 司马云; 吴会利; 谢中明
Original assignee: SUZHOU LICERAM ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SUZHOU LICERAM ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2014-12-02
Filing date: 2014-12-02
Publication date: 2015-03-25

Abstract

本发明公开了一种基于RFID的自动灌溉方法，在需要灌溉的区域均匀设置若干个灌溉喷头和土壤湿度传感器，在每个土壤湿度传感器处设置一个湿度RFID标签,在每种种植植物的种植范围内设置一个区域RFID标签以存储其品种型号和种植区域，并建立对应于各种品种型号植物的目标灌溉湿度的目标湿度表。灌溉时，按照预设的灌溉周期读取各个区域RFID标签和湿度RFID标签中的信息，计算出计算出需要灌溉的区域和每一个灌溉区域需要灌溉的时长后控制灌溉喷头进行灌溉。本发明设计简单，使用方便，无需时刻得到土壤湿度信息，极大的节省了能源；且能够自动根据作物信息进行灌溉，免去了繁杂的手动操作。

Description

一种基于RFID的自动灌溉方法

技术领域

本发明涉及自动化领域，尤其涉及一种基于RFID的自动灌溉方法。

背景技术

RFID 是Radio Frequency Identification 的缩写，即射频识别，是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象，可快速地进行物品追踪和数据交换。识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。RFID 技术诞生于第二次世界大战期间，它是传统条码技术的继承者，又称为"电子标签"。

RFID系统在具体的应用过程中，根据不同的应用目的和应用环境，RFID系统的组成会有所不同，但从RFID系统的工作原理来看，系统一般都由信号发射机、信号接收机、发射接收天线几部分组成。

1）、信号发射机在RFID系统中，信号发射机为了不同的应用目的，会以不同的形式存在，典型的形式是标签（TAG）。标签相当于条码技术中的条码符号，用来存储需要识别传输的信息，另外，与条码不同的是，标签必须能够自动或在外力的作用下，把存储的信息主动发射出去。标签一般是带有线圈、天线、存储器与控制系统的低电集成电路。

2）信号接收机在RFID系统中，信号接收机一般叫做阅读器。根据支持的标签类型不同与完成的功能不同，阅读器的复杂程度是显著不同的。阅读器基本的功能就是提供与标签进行数据传输的途径。另外，阅读器还提供相当复杂的信号状态控制、奇偶错误校验与更正功能等。标签中除了存储需要传输的信息外，还必须含有一定的附加信息，如错误校验信息等。识别数据信息和附加信息按照一定的结构编制在一起，并按照特定的顺序向外发送。阅读器通过接收到的附加信息来控制数据流的发送。一旦到达阅读器的信息被正确的接收和译解后，阅读器通过特定的算法决定是否需要发射机对发送的信号重发一次，或者知道发射器停止发信号，这就是“命令响应协议”。使用这种协议，即便在很短的时间、很小的空间阅读多个标签，也可以有效地防止“欺骗问题”的产生。

3）天线是标签与阅读器之间传输数据的发射、接收装置。在实际应用中，除了系统功率，天线的形状和相对位置也会影响数据的发射和接收，需要专业人员对系统的天线进行设计、安装。

固定式喷灌系统动力、水泵固定，输（配）水干管（分干管）及工作支管均埋入地下。喷头可常年安装在与支管连接伸出地面的竖管上，也可按轮灌顺序轮换安装使用。这种形式虽然运行管理方便，并便于实现自动控制，一般用于灌水次数频繁、经济价值高的蔬菜和经济作物的灌溉。

现有的固定式喷灌系统一般需要人为手动控制，在种植作物种类较多的情况下，一方面操作十分繁杂，很容易将不同作物的灌溉时间混淆，另一方面由于各种作物的灌溉标准不一样，控制起来非常麻烦。结合RFID标签可以有效的避免这些不足。

专利“自动灌溉系统”（申请号：200710172724.4 申请日：2007-12-21）公开了一种自动灌溉系统，该系统包括主控制装置、电磁阀装置、传感装置；所述的主控制装置通过无线或有线两种方式控制电磁阀装置和传感装置。该系统中的有线自动灌溉装置可应用在园艺这样小范围地区的灌溉，无线群控自动灌溉装置可应用在田间农作物的大范围灌溉，极大减少了人工操作,既绿色环保,又能够极大节约水资源。

这种灌溉系统中，无论采用有线模式还是无线模式，用于传输传感装置感应到的信息的设备都需要一直通电使用，而现实的情况是，一般的灌溉系统在周期内并不需要时刻知道土壤湿度信息，仅仅只需要在灌溉前得知土壤湿度，然后根据土壤湿度计算出需要灌溉的水量即可，也就是说，在灌溉周期内土壤的湿度信息只需要被获知一次。那么，这样的方式不但使得设备复杂，而且造成极大的能源浪费。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及的缺陷，提供一种基于RFID的自动灌溉方法。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种基于RFID的自动灌溉方法，包含以下步骤：

步骤1），在需要灌溉的区域均匀设置若干个灌溉喷头,并记录各个灌溉喷头的灌溉区域；

步骤2），在需要灌溉的区域均匀设置若干个土壤湿度传感器以采集土壤湿度；

步骤3），在每个土壤湿度传感器处设置一个湿度RFID标签，用于存储该土壤湿度传感器感应到的土壤湿度信息以及该土壤湿度传感器所在的坐标；

步骤4），在每种种植植物的种植范围内设置一个区域RFID标签，用于存储该种植植物的品种型号和种植区域；

步骤5），建立对应于各种品种型号植物的目标灌溉湿度的目标湿度表，

步骤6），按照预设的灌溉周期，读取各个区域RFID标签和湿度RFID标签中的信息；

步骤7），在目标湿度表中查找到各个区域RFID标签中种植植物对应的目标灌溉湿度；

步骤8），将湿度RFID标签中的坐标与各个区域RFID标签中的种植区域进行匹配，以获取每个区域RFID标签中种植区域内的所有湿度RFID标签的土壤湿度信息；

步骤9），对于每一个区域RFID标签，将其种植区域内的所有湿度RFID标签的土壤湿度信息分别与其种植植物对应的目标灌溉湿度进行比较,计算出需要灌溉的区域和每一个灌溉区域需要灌溉的时长；

步骤10），控制对应的灌溉喷头按照计算出的灌溉时长进行灌溉。

作为本发明一种基于RFID的自动灌溉方法进一步的优化方案，本发明还包含显示模块，用于显示各个区域RFID标签中的植物品种型号、种植区域以及目标灌溉湿度。

作为本发明一种基于RFID的自动灌溉方法进一步的优化方案，所述显示模块采用液晶显示器。

作为本发明一种基于RFID的自动灌溉方法进一步的优化方案，所述预设的灌溉周期的范围为1天到30天。

作为本发明一种基于RFID的自动灌溉方法进一步的优化方案，所述预设的灌溉周期为7天。

作为本发明一种基于RFID的自动灌溉方法进一步的优化方案，所述土壤湿度传感器采用FDR型土壤湿度传感器。

作为本发明一种基于RFID的自动灌溉方法进一步的优化方案，所述土壤湿度传感器的型号为HA2001。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1. 设计简单，使用方便；

2. 无需时刻得到土壤湿度信息，极大的节省了能源；

3. 能够非常方便的设置各个区域的作物信息，自动根据作物信息进行灌溉，免去了繁杂的手动操作。

具体实施方式

下面对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

本发明公开了一种基于RFID的自动灌溉方法，包含以下步骤：

本发明还包含显示模块，用于显示各个区域RFID标签中的植物品种型号、种植区域以及目标灌溉湿度。

所述显示模块优先采用液晶显示器。

所述预设的灌溉周期的范围为1天到30天，优先为7天。

所述土壤湿度传感器采用FDR型土壤湿度传感器，优先采用HA2001型土壤湿度传感器。

本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1. 一种基于RFID的自动灌溉方法，其特征在于，包含以下步骤：

2. 根据权利要求1所述的基于RFID的自动灌溉方法，其特征在于，还包含显示模块，用于显示各个区域RFID标签中的植物品种型号、种植区域以及目标灌溉湿度。

3. 根据权利要求2所述的基于RFID的自动灌溉方法，其特征在于，所述显示模块采用液晶显示器。

4. 根据权利要求1所述的基于RFID的自动灌溉方法，其特征在于，所述预设的灌溉周期的范围为1天到30天。

5. 根据权利要求4所述的基于RFID的自动灌溉方法，其特征在于，所述预设的灌溉周期为7天。

6. 根据权利要求1所述的基于RFID的自动灌溉方法，其特征在于，所述土壤湿度传感器采用FDR型土壤湿度传感器。

7. 根据权利要求6所述的基于RFID的自动灌溉方法，其特征在于，所述土壤湿度传感器的型号为HA2001。