CN107492244A - 一种基于无线传感器网络的农田环境监测系统 - Google Patents

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陈根南
吴清泉
姚琳
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Abstract

本发明公开了一种基于无线传感器网络的农田环境监测系统，包括：传感器节点、网关节点、通信基站、远程数据服务器；其特征在于：所述网关节点与至少一组传感器节点组成数据采集网络，所述网关节点与其通信范围内的一组或多组传感器节点进行通信，所述传感器节点不为一组时，各组传感器节点通信连接，所述数据采集网络至少为一组，网关节点对其所在区域内的传感器节点监测的农田环境数据进行汇总融合，网关节点将汇总融合后的农田环境数据通过通信基站发送至远程数据服务器，所述远程数据服务器对接收的农田环境数据进行显示和存储，本发明具有成本低、精度高、可靠性好、能耗低、自动化程度高的优点。

Description

一种基于无线传感器网络的农田环境监测系统
技术领域
本发明属于监测装置技术领域，具体涉及一种基于无线传感器网络的农田环境监测系统。
背景技术
目前，我国农业正处于由传统向现代农业转变的关键时期，这个阶段必然要求以科学发展观统领农业工作，实现现代农业的科学化、商品化、集约化、产业化。信息技术的发展和应用，加快了现代农业发展的节奏，信息技术尤其是对科学技术的传播、市场供求的对接等起到了革命性的推动作用。在信息获取方面，传感技术和智能信息处理是保证正确定量获取农业信息的重要手段。
由于农业生产覆盖区域很大，需要由大量传感器节点构成监控网络，采集土壤湿度、环境温度、光照强度、土壤 PH 值、降雨量、空气温湿度和气压等信息，以帮助农户或研究者及时发现农业生产中的问题。在传统的农业生产中，农业信息的获取一般通过人工记录和分析，然后手工输入计算机，由上层的信息管理软件进行处理，将数据保存到数据库或生成相应的报表。此种采集方式需要大量的人工，造成农业的生产成本大大提高，同时还具有实时性差、可靠性差的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种基于无线传感器网络的农田环境监测系统。
一种基于无线传感器网络的农田环境监测系统，包括：传感器节点、网关节点、通信基站、远程数据服务器；其特征在于：所述网关节点与至少一组传感器节点组成数据采集网络，所述网关节点与其通信范围内的一组或多组传感器节点进行通信，所述传感器节点不为一组时，各组传感器节点通信连接，所述数据采集网络至少为一组，网关节点对其所在区域内的传感器节点监测的农田环境数据进行汇总融合，网关节点将汇总融合后的农田环境数据通过通信基站发送至远程数据服务器，所述远程数据服务器对接收的农田环境数据进行显示和存储。
优选地，所述传感器节点包括处理器、无线模块和传感器组，所述传感器组为温度传感器、土壤湿度传感器、光照强度传感器，所述传感器组用于采集农田的温度、土壤湿度和光照强度，所述处理器用于控制农田环境数据的采集过程、发送过程，所述无线模块用于发送所述农田环境数据、接收相邻传感器节点传输的农田环境数据，所述传感器组、处理器、无线模块由电源模块供电。
优选地，所述通信基站与网关节点通过GPRS实现数据传输，通信基站与远程数据服务器通过INTERNET网络实现数据传输。
优选地，所述远程数据服务器包括WEB服务器，所述WEB服务器为远程访问端提供远程数据服务，远程访问端通过INTERNET访问远程数据服务器，对所述农田环境数据进行查询，所述远程访问端为连接网络的手机或计算机。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明通过若干组的传感器节点对农田的环境数据进行实时采集，并通过网关节点、通信基站将采集的环境数据传输至远程数据服务器进行存储和显示，同时用户可以通过手机或计算机对农田环境数据进行查询和监控，实现对大面积农田的远程监控，且大量的传感器节点与网关节点之间通过无线网络通信，具有成本低、精度高、可靠性好、能耗低、自动化程度高的优点。
附图说明
图1为本发明一种基于无线传感器网络的农田环境监测系统的结构示意图。
图2为本发明中传感器节点的结构示意图。
图中，1、传感器节点，2、网关节点，3、通信基站，4、远程数据服务器，5、远程访问端，101、传感器组，102、电源模块，103、处理器，104、无线模块，105、存储模块，106、显示模块。
具体实施方式
参见图1、图2，一种基于无线传感器网络的农田环境监测系统，包括：传感器节点1、网关节点3、通信基站3、远程数据服务器4；其特征在于：所述网关节点2与至少一组传感器节点1组成数据采集网络，所述网关节点2与其通信范围内的一组或多组传感器节点1进行通信，所述传感器节点1不为一组时，各组传感器节点1通信连接，所述数据采集网络至少为一组，网关节点2对其所在区域内的传感器节点1监测的农田环境数据进行汇总融合，网关节点2将汇总融合后的农田环境数据通过通信基站3发送至远程数据服务器4，所述远程数据服务器4对接收的农田环境数据进行显示和存储。
所述传感器节点1包括处理器103、无线模块104和传感器组101，所述传感器组101为温度传感器、土壤湿度传感器、光照强度传感器，所述传感器组101用于采集农田的温度、土壤湿度和光照强度，所述处理器103用于控制农田环境数据的采集过程、发送过程，所述无线模块104用于发送所述农田环境数据、接收相邻传感器节点1传输的农田环境数据，所述传感器组101、处理器103、无线模块104由电源模块102供电。
所述通信基站3与网关节点2通过GPRS实现数据传输，通信基站3与远程数据服务器4通过INTERNET网络实现数据传输。
所述远程数据服务器4包括WEB服务器，所述WEB服务器为远程访问端5提供远程数据服务，远程访问端5通过INTERNET访问远程数据服务器4，对所述农田环境数据进行查询，所述远程访问端5为连接网络的手机或计算机。
本发明技术方案在上面结合附图对发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性改进，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于无线传感器网络的农田环境监测系统，包括：传感器节点（1）、网关节点（2）、通信基站（3）、远程数据服务器（4）；其特征在于：所述网关节点（2）与至少一组传感器节点（1）组成数据采集网络，所述网关节点（2）与其通信范围内的一组或多组传感器节点（1）进行通信，所述传感器节点（1）不为一组时，各组传感器节点（1）通信连接，所述数据采集网络至少为一组，网关节点（2）对其所在区域内的传感器节点（1）监测的农田环境数据进行汇总融合，网关节点（2）将汇总融合后的农田环境数据通过通信基站（3）发送至远程数据服务器（4），所述远程数据服务器（4）对接收的农田环境数据进行显示和存储。
2.如权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的农田环境监测系统，其特征在于：所述传感器节点（1）包括处理器（103）、无线模块（104）和传感器组（101），所述传感器组（101）为温度传感器、土壤湿度传感器、光照强度传感器，所述传感器组（101）用于采集农田的温度、土壤湿度和光照强度，所述处理器（103）用于控制农田环境数据的采集过程、发送过程，所述无线模块（104）用于发送所述农田环境数据、接收相邻传感器节点（1）传输的农田环境数据，所述传感器组（101）、处理器（103）、无线模块（104）由电源模块（102）供电。
3.如权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的农田环境监测系统，其特征在于：所述通信基站（3）与网关节点（2）通过GPRS实现数据传输，通信基站（3）与远程数据服务器（4）通过INTERNET网络实现数据传输 。
4.如权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的农田环境监测系统，其特征在于：所述远程数据服务器（4）包括WEB服务器，所述WEB服务器为远程访问端（5）提供远程数据服务，远程访问端（5）通过INTERNET访问远程数据服务器（4），对所述农田环境数据进行查询，所述远程访问端（5）为连接网络的手机或计算机 。
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