CN110679451A - 一种基于ble mesh技术的智能浇灌方法及其系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于BLE MESH技术的智能浇灌方法及其系统，先将浇灌点与BLE MESH互联网接入节点形成自组网；浇灌点采集土壤含水率，生成传感数据并按照MESH方式传输至互联网接入节点，互联网接入节点获取传感数据及各浇灌点传输传感数据的单播地址，将传感数据和单播地址传输至互联网云平台；云平台根据传感数据及单播地址确定需要灌溉的灌溉量，并根据单播地址将灌溉量回传给相应浇灌点；浇灌点接收各自的灌溉量并根据灌溉量控制浇灌龙头进行浇灌。本发明可容纳较多的网络设备，网络路径失效率低；节点传输速率高；一个节点损坏可实时报警且不影响其它设备，无需重启整个网络；前装市场布置简单成本低；后期升级方便。

Description

一种基于BLE MESH技术的智能浇灌方法及其系统
技术领域
本发明涉及浇灌技术领域，尤其涉及一种基于BLE MESH技术的智能浇灌系统及智能浇灌方法。
背景技术
传统浇灌系统是通过人工肉眼观察绿植缺水状况、并根据经验判断浇灌与否和判断实际浇灌量。缺点：如果绿植面积大(高尔夫球场)或者对绿植要求较高的场合(举办重要足球赛事的足球场)，人工的数量、对绿植管理的经验水平、绿植维护的实时性等都要求较高；灌水有效利用率低，因为对于大面积的草坪不是每块区域都需要灌水，同时有些区域灌水过度也会对草坪造成伤害。
现有智能浇灌技术：Zigbee、Lora、NB-IOT、RFID等也可以实现智能浇灌，但存在如下缺点：设备价格昂贵、容纳网络设备数量有限(最大极限200，BLE MESH理论65000个设备，实际部署过超过3000个设备)、网络路径失效概率高、功耗大、不易于接入互联网、不同芯片厂家不可以互联互通、开发技术难度要求高。
发明内容
发明目的：为了解决现有技术存在的智能浇灌容纳网络设备有限、网络路径失效率高的问题，本发明提供一种基于BLE MESH技术的智能浇灌方法。
本发明另一目的是提供一种基于BLE MESH技术的智能浇灌系统。
技术方案：本发明提供一种基于BLE MESH技术的智能浇灌方法，包括以下步骤：
(1)多个浇灌点与BLE MESH互联网接入节点形成自组网；
(2)每个浇灌点通过传感器采集土壤含水率，生成传感数据，并按照MESH方式将各自采集的传感数据传输至互联网接入节点，互联网接入节点获取传感数据及每个浇灌点传输传感数据的单播地址；
(3)互联网接入节点将传感数据及单播地址传输至互联网云平台；
(4)互联网云平台接收到传感数据及单播地址，确定需要灌溉的灌溉量，并根据单播地址将灌溉量回传给相应浇灌点；
(5)浇灌点接收各自的灌溉量并根据灌溉量控制开启浇灌龙头进行浇灌。
进一步地，步骤(4)包括互联网云平台根据传感数据及预设的目标值计算灌溉量；将灌溉量传至互联网接入节点；互联网接入节点根据自组网及单播地址将灌溉量回传至相应的浇灌点。
进一步地，步骤(4)还包括：互联网云平台实时接收浇灌点采集的土壤含水率，并将含水率传输至移动终端显示。
进一步地，步骤(4)包括互联网云平台根据传感数据及预设的目标值计算灌溉量；互联网云平台将灌溉量通过互联网传输至移动终端；在移动终端上确定需要开启的浇灌点；移动终端将需要开启的浇灌点的浇灌量通过互联网传输至互联网云平台；互联网云平台根据自组网、单播地址将灌溉量回传给相应的需要开启的浇灌点。
一种基于BLE MESH技术的智能浇灌方法，包括以下步骤：
(1)多个浇灌点与BLE MESH互联网接入节点、移动终端形成自组网；
(2)每个浇灌点通过传感器采集土壤含水率，生成传感数据，并按照MESH方式将各自采集的传感数据传输至互联网接入节点，互联网接入节点获取传感数据及每个浇灌点传输传感数据的单播地址；
(3)互联网接入节点将传感数据和单播地址传输至移动终端，移动终端决定是否需要灌溉及灌溉量并将灌溉量根据单播地址通过互联网接入节点传输至相应的浇灌点；
(4)浇灌点接收各自的灌溉量并根据灌溉量控制开启浇灌龙头进行浇灌。
一种基于BLE MESH技术的智能浇灌方法，包括以下步骤：
(1)多个浇灌点与移动终端形成自组网；
(2)每个浇灌点通过传感器采集土壤含水率，生成传感数据，并按照MESH方式将各自采集的传感数据传输至移动终端，移动终端获取传感数据及每个浇灌点传输传感数据的单播地址；
(3)移动终端根据传感数据决定是否需要灌溉及灌溉量并将灌溉量通过单播地址回传至相应的浇灌点；
(4)浇灌点接收各自的灌溉量并根据灌溉量控制开启浇灌龙头进行浇灌。
一种基于BLE MESH技术的智能浇灌系统，包括互联网云平台、BLE MESH互联网接入节点及一个或多个浇灌点，每个浇灌点均包含土壤含水率传感器、BLE MESH模组及控制开关，土壤含水率传感器及控制开关均与BLE MESH模组连接；土壤含水率传感器用于检测土壤含水率并将传感数据传输给BLE MESH模组；BLE MESH模组用于和BLE MESH互联网接入节点组成自组网，实现传感数据及浇灌量的传输；控制开关用于根据BLE MESH模组接收到的浇灌量控制浇灌龙头进行浇灌；互联网云平台用于根据传感数据及预设的目标值确定浇灌量。
进一步地，还包括移动终端，移动终端用于接收互联网云平台传输的土壤含水率并显示。
进一步地，所述移动终端用于用户手动输入浇灌点是否需要浇灌。
本发明提供的一种基于BLE MESH技术的智能浇灌方法及其系统，相比较现有技术，存在以下优点：
BLE MESH技术规范统一(SIG Standard Mesh标准规范)，不同芯片厂商可互联互通；因为技术规范统一可通过BLE MESH互联网接入节点接入互联网云平台，可实时监管各个区域绿植缺水状况，可设置自动浇灌也可以根据云平台监管状况定时定点浇灌；利用无线传输的单播地址一对一回传数据，无需对多个浇灌点进行编号处理，简单方便；可部署大量BLE MESH设备覆盖超大绿植面积，容纳网络设备的数量多，网络路径失效率低；网络健壮性好，一个节点损坏可实时报警且不影响其它设备正常工作，也不需要重启整个网络；后装市场普通消费者可自行安装和使用，前装市场布置也很简单，成本低；后期可无线升级，成品迭代；节点传输速率高。
附图说明
图1为基于BLE MESH技术智能灌溉系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步解释说明。
实施例一：
一种基于BLE MESH技术的智能浇灌方法，包括以下步骤：
(1)多个浇灌点与BLE MESH互联网接入节点形成自组网；
(2)每个浇灌点通过传感器采集土壤含水率，生成传感数据，并按照MESH方式通过能连上接入点的任意BLE MESH节点传至接入点，将各自采集的传感数据传输至互联网接入节点，互联网接入节点获取传感数据及每个浇灌点传输传感数据的单播地址；
(3)互联网接入节点将传感数据及单播地址传输至互联网云平台；
(4)互联网云平台接收到传感数据及单播地址，互联网云平台根据传感数据及预设的目标值计算灌溉量；将灌溉量传至互联网接入节点；互联网接入节点根据自组网及单播地址将灌溉量回传至相应的浇灌点；同时，互联网云平台实时将浇灌点采集的土壤含水率传输至移动终端显示。
如图1所示，一种基于BLE MESH技术的智能浇灌系统，包括互联网云平台1、BLEMESH互联网接入节点2、多个浇灌点3、移动终端4，每个浇灌点3均包含土壤含水率传感器5、BLE MESH模组6及控制开关7，土壤含水率传感器5及控制开关7均与BLE MESH模组6连接；土壤含水率传感器5用于检测土壤含水率并将传感数据传输给BLE MESH模组6；BLE MESH模组6用于和BLE MESH互联网接入节点2组成自组网，实现传感数据及浇灌量的传输；控制开关7用于根据BLE MESH模组6接收到的浇灌量控制浇灌龙头进行浇灌，浇灌龙头可浇灌的覆盖区域为图中的区域8；互联网云平台1用于根据传感数据及预设的目标值确定浇灌量，同时把传感数据实时发送至移动终端4，移动终端4用于接收互联网云平台1传输的土壤含水率并显示，便于用户查看各浇灌点土壤含水情况。移动终端4可以是智能手机、手持平板等。
实施例二：
实施例二除了步骤(4)采用手动方式确定浇灌点的浇灌量，其他内容与实施例一相同。
在步骤(4)中，互联网云平台根据传感数据及预设的目标值计算灌溉量后，将灌溉量通过互联网传输至移动终端，用户可以在移动终端上根据需要确定需要开启的浇灌点，移动终端将需要开启的浇灌点的浇灌量通过互联网传输至互联网云平台，互联网云平台根据自组网、单播地址将灌溉量回传给相应的需要开启的浇灌点，从而控制各浇灌点进行浇灌。
本实施例相比较实施例一更加灵活，可以人为根据实际需要控制各浇灌点的浇灌量。
实施例三：
一种基于BLE MESH技术的智能浇灌方法，包括以下步骤：
(1)多个浇灌点与BLE MESH互联网接入节点、移动终端形成自组网；
(2)每个浇灌点通过传感器采集土壤含水率，生成传感数据，并按照MESH方式将各自采集的传感数据传输至互联网接入节点，互联网接入节点获取传感数据及每个浇灌点传输传感数据的单播地址；
(3)互联网接入节点将传感数据和单播地址传输至移动终端，移动终端决定是否需要灌溉及灌溉量并将灌溉量根据单播地址通过互联网接入节点传输至相应的浇灌点；
(4)浇灌点接收各自的灌溉量并根据灌溉量控制开启浇灌龙头进行浇灌。
本实施例与实施例二相比，更加适合用于移动终端距离BLE MESH互联网接入节点较近的场所，不需要互联网云平台，直接通过移动终端确定灌溉量并根据单播地址将灌溉量回传给各浇灌点。
一种基于BLE MESH技术的智能浇灌系统，包括BLE MESH互联网接入节点、多个浇灌点、移动终端，每个浇灌点均包含土壤含水率传感器、BLE MESH模组及控制开关，土壤含水率传感器及控制开关均与BLE MESH模组连接；土壤含水率传感器用于检测土壤含水率并将传感数据传输给BLE MESH模组；BLE MESH模组用于和移动终端组成自组网，实现传感数据及浇灌量的传输；控制开关用于根据BLE MESH模组接收到的浇灌量控制浇灌龙头进行浇灌；移动终端根据传感数据及预设的目标值确定浇灌量，根据需要确定哪些浇灌点可以开启哪些不开启，同时实时显示土壤含水率，便于用户查看各浇灌点土壤含水情况。移动终端可以是智能手机、手持平板等。
实施例四：
相比较实施例三，也可以省去BLE MESH互联网接入节点，直接将移动终端、各浇灌点的BLE MESH模组形成自组网，适用于移动终端在现场的情况。
浇灌方法包括以下步骤：
(1)多个浇灌点与移动终端形成自组网；
(2)每个浇灌点通过传感器采集土壤含水率，生成传感数据，并按照MESH方式将各自采集的传感数据传输至移动终端，移动终端获取传感数据及每个浇灌点传输传感数据的单播地址；
(3)移动终端根据传感数据决定是否需要灌溉及灌溉量并将灌溉量通过单播地址回传至相应的浇灌点；
(4)浇灌点接收各自的灌溉量并根据灌溉量控制开启浇灌龙头进行浇灌。
一种基于BLE MESH技术的智能浇灌系统，包括多个浇灌点、移动终端，每个浇灌点均包含土壤含水率传感器、BLE MESH模组及控制开关，土壤含水率传感器及控制开关均与BLE MESH模组连接；土壤含水率传感器用于检测土壤含水率并将传感数据传输给BLE MESH模组；BLE MESH模组用于和移动终端组成自组网，实现传感数据及浇灌量的传输；控制开关用于根据BLE MESH模组接收到的浇灌量控制浇灌龙头进行浇灌；移动终端根据传感数据及预设的目标值确定浇灌量，根据需要确定哪些浇灌点可以开启哪些不开启，同时实时显示土壤含水率，便于用户查看各浇灌点土壤含水情况。移动终端可以是智能手机、手持平板等。

Claims (9)

1.一种基于BLE MESH技术的智能浇灌方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)多个浇灌点与BLE MESH互联网接入节点形成自组网；
(2)每个浇灌点通过传感器采集土壤含水率，生成传感数据，并按照MESH方式将各自采集的传感数据传输至互联网接入节点，互联网接入节点获取传感数据及每个浇灌点传输传感数据的单播地址；
(3)互联网接入节点将传感数据及单播地址传输至互联网云平台；
(4)互联网云平台接收到传感数据及单播地址，确定需要灌溉的灌溉量，并根据单播地址将灌溉量回传给相应浇灌点；
(5)浇灌点接收各自的灌溉量并根据灌溉量控制开启浇灌龙头进行浇灌。
2.根据权利要求1所述的基于BLE MESH技术的智能浇灌方法，其特征在于，步骤(4)包括互联网云平台根据传感数据及预设的目标值计算灌溉量；将灌溉量传至互联网接入节点；互联网接入节点根据自组网及单播地址将灌溉量回传至相应的浇灌点。
3.根据权利要求2所述的基于BLE MESH技术的智能浇灌方法，其特征在于，步骤(4)还包括：互联网云平台实时接收浇灌点采集的土壤含水率，并将土壤含水率传输至移动终端显示。
4.根据权利要求1所述的基于BLE MESH技术的智能浇灌方法，其特征在于，步骤(4)包括互联网云平台根据传感数据及预设的目标值计算灌溉量；互联网云平台将灌溉量通过互联网传输至移动终端；在移动终端上确定需要开启的浇灌点；移动终端将需要开启的浇灌点的浇灌量通过互联网传输至互联网云平台；互联网云平台根据自组网、单播地址将灌溉量回传给相应的需要开启的浇灌点。
5.一种基于BLE MESH技术的智能浇灌方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)多个浇灌点与BLE MESH互联网接入节点、移动终端形成自组网；
(2)每个浇灌点通过传感器采集土壤含水率，生成传感数据，并按照MESH方式将各自采集的传感数据传输至互联网接入节点，互联网接入节点获取传感数据及每个浇灌点传输传感数据的单播地址；
(3)互联网接入节点将传感数据和单播地址传输至移动终端，移动终端决定是否需要灌溉及灌溉量并将灌溉量根据单播地址通过互联网接入节点传输至相应的灌溉点；
(4)浇灌点接收各自的灌溉量并根据灌溉量控制开启浇灌龙头进行浇灌。
6.一种基于BLE MESH技术的智能浇灌方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)多个浇灌点与移动终端形成自组网；
(2)每个浇灌点通过传感器采集土壤含水率，生成传感数据，并按照MESH方式将各自采集的传感数据传输至移动终端，移动终端获取传感数据及每个浇灌点传输传感数据的单播地址；
(3)移动终端根据传感数据决定是否需要灌溉及灌溉量并将灌溉量通过单播地址回传至相应的浇灌点；
(4)浇灌点接收各自的灌溉量并根据灌溉量控制开启浇灌龙头进行浇灌。
7.一种基于BLE MESH技术的智能浇灌系统，其特征在于，包括互联网云平台、BLE MESH互联网接入节点及一个或多个浇灌点，所述浇灌点包含土壤含水率传感器、BLE MESH模组及控制开关，土壤含水率传感器及控制开关均与BLE MESH模组连接；土壤含水率传感器用于检测土壤含水率并将传感数据传输给BLE MESH模组；BLE MESH模组用于和BLE MESH互联网接入节点组成自组网，实现传感数据及浇灌量的传输；控制开关用于根据BLE MESH模组接收到的浇灌量控制浇灌龙头进行浇灌；互联网云平台用于根据传感数据及预设的目标值确定浇灌量。
8.根据权利要求7所述的基于BLE MESH技术的智能浇灌系统，其特征在于，还包括移动终端，移动终端用于接收互联网云平台传输的土壤含水率并显示。
9.根据权利要求8所述的基于BLE MESH技术的智能浇灌系统，其特征在于，所述移动终端用于用户手动输入浇灌点是否需要浇灌。
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