應用無線數傳終端DTU助力溫室大棚遠程智能化?

近年來,農業溫室大棚種植為提高人們的生活水平帶來極大的便利,得到了迅速的推廣和應用。種植環境中的溫度、溼度、光照度、CO2濃度等環境因子對作物的生產有很大的影響。傳統的人工控制方式難以達到科學合理種植的要求,目前國內可以實現上述環境因子自動監控的系統還不多見,而引進國外具有多功能的大型連棟溫室控制系統價格昂貴,不適合國情。針對目前農業大棚發展的趨勢,提出了一種大棚遠程監控系統的設計。根據大棚監控的特殊性,需要傳輸大棚現場參數給管理者,並把管理者的命令下發到現場執行設備,同時又要使上級部門可隨時通過互連網或者手機信息瞭解區域大棚的實時狀況。基於GPRS的農業大棚環境遠程監控系統使這些成為可能。

應用無線數傳終端DTU助力溫室大棚遠程智能化

工具/原料

Zigbee CM210;

GPRS DTU;

方法/步驟

系統採用基於ZigBee技術的無線數傳終端DTU採集溫室大棚中的溫度、溼度、光照等參數,並將其發送到ZigBee網關進行處理後通過Internet上傳到上位機,上位機通過網關發送溫度、溼度、光照等控制命令到ZigBee終端節點,控制相應設備以調節大棚中相關環境參數,從而實現對溫室大棚的遠程測量與控制。

應用無線數傳終端DTU助力溫室大棚遠程智能化

Zigbee CM210體積小,功耗低,組網靈活,穩定性好,使用方便等優點。模塊適合應用於內嵌儀器儀表及其他設備,實現設備ZIGBEE無線通信。模塊工作在免費的2.4G頻段,數字IO接口全部引出,用處廣泛;模塊免除了客戶射頻開發的困難;軟件方面支持TI-MAC,SimpliciTI,Z-Stack,RemoTI等軟件包,方便客戶開發符合IEEE 802.15.4、ZigBee 2007、ZigBee Pro和ZigBee RF4CE等標準或其他非標的產品。模塊內置我們自主研發的基於ZigBee2007 PRO協議的無線網絡通信軟件,可以幫助客戶實現點對點、點對多點之間無線網絡通信。Zigbee模塊支持3種數據傳輸協議,根據用戶自己的實際需要進行選定。才茂Zigbee模塊包括三種類型:協調器(Coordinator)、 路由器(Router)、終端節點(End Device),這三類設備具備不同的網絡功能,協調器時網絡的中心節點,負責網絡的發起組織、網絡維護和管理功能;路由器負責數據的路由中繼轉發;終端節點只進行本節點數據的發送和接收。在一個Zigbee應用網絡中,需要一個協調器和多個路由器或者終端節點組成。

應用無線數傳終端DTU助力溫室大棚遠程智能化

無線傳感網絡的溫室大棚環境遠程監控系統如圖所示,由無線傳感器測控網絡終端節點、才茂ZigBee網關(協調器)和上位機數據中心三部分組成,其中無線傳感器測控網絡中每個終端節點由一個ZigBee通信模塊和一個特定功能傳感器組成。測控大棚中的溫度、溼度、光照等環境參數,且每個ZigBee終端節點(FFD)還可在自己信號覆蓋的範圍內與多個不承擔網絡信息中轉任務的孤立的子節點(RFD)無線連接。

應用無線數傳終端DTU助力溫室大棚遠程智能化

整個系統硬件設計主要包括ZigBee網關(協調器)和無線測控終端GPRS RTU、無線數傳終端DTU設備組成。

ZigBee網關硬件架構:

ZigBee網關(協調器)硬件主要功能是完成數據傳輸格式的轉換與數據遠程傳輸,實現ZigBee網絡與Intemet網絡之間的通信連接,並與遠程服務器進行交互功能和對ZigBee網絡的管理。

無線測控網絡終端節點:

無線測控網絡終端節點,每個終端節點可通過信號調理電路連接溫度、溼度、光照傳感器和相關執行器。

系統數據傳輸終端

採用無線數傳終端 DTU

工業級GSM/GPRS MODEM ,是一款基於移動GSM/GPRS網絡平臺,內嵌工業級GSM/GPRS無線模塊的撥號上網設備。產品特別針對工業現場的複雜環境而設計,通過 RS-232或 RS-485接口. 使用簡單的AT命令交互界面,這樣用戶面對的是基於串口通訊的 AT指令接口,可以完成端到端的可靠數據通信。

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