刘飞飞, 徐隆姬, 马礼然

(江西理工大学 电气工程与自动化学院,江西 赣州 341000)

0 引 言

随着农业的生产越来越精准化,对农产品生长环境的要求越来越严格才能保证产品的质量。其中温湿度、光照强度和空气中CO2含量是影响农作物生长的主要因素,对这些因素进行定量实时监测具有重要意义,由于农业的分布区域广泛,如何把各个区域的环境数据进行采集和集中监测是农业现代化的一个研究热点。传统农业监测靠人工用精密工具现场测量记录,也有的采用布线式或无线的传感器采集后将数据发送到专门制作好的监测界面的上位机或者购买专门的服务器存储数据等[1～7],这些方案在成本和工作效率上都还有很大的改进空间。

本文设计出一种通过中国移动发布的开放OneNet物联网云平台[8,9]结合ZigBee自由组网和4 G网络技术实现对农环境的数据的实时采集和监测系统,相比较以往的监测系统更加高效、节能、成本低。

1 系统总体设计

本文采用星形结构,系统的总体设计结构如图1所示。

图1 系统结构图

监测系统主要由ZigBee采集终端传感节点、网络协调器、4 G网络模块等部分组成。采集的主要数据是土壤的湿度、空气中CO2浓度、区域的光照强度和温度。通过安放在农业区域的各个位置的无线采集终端传感节点将采集到信息传送给网络协调器,由协调器将数据通过与4 G模块进行串口通信,再将数据通过4 G网络发送至中国移动OneNet云平台数据服务器,用户使用连接网络的PC上位机或者移动终端登陆OneNet管理平台就可以观察到现场反馈回来的实时和历史数据。……