专利名称：基于3g、rfid和因特网的设施农业环境监控系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于设施农业监控领域，具体涉及一种基于3G、RFID (无线射频射频识别技术，Radio Frequency Identification)和因特网的设施农业环境监控系统。
背景技术：
设施农业的核心是对设施内部环境能够有效调控，营造适于生物生长发育及农产品贮藏保鲜的最佳环境条件。因此，对设施农业环境自动监控系统设计与开发的研究具有重要的理论意义和应用价值。现有的设施农业环境监控系统主要采用有线通信技术，如串行总线技术和现场总线技术进行通信，这种系统虽然具有设备互操作性好、抗干扰能力强等优点，但存在稳定性差、可靠性低、部署困难、安装及维护成本高等不足，从而极大地限制了其在设施农业领域中的推广应用。作为一种新兴的网络技术，3G网络、无线射频网RFID技术及因特网具有精度高、灵活性强、可靠性好、价格低廉等优点，可以有效克服上述缺陷。3G网络和因特网在中国的普及，使得大数据量实时远程传送成为可能，所以它最大的应用价值是能实时的传送远程信息。无线射频网RFID技术可以很好的应用于设备终端，通过短距离无线数据传输收集终端传感器信息，将这些信息及时的通过3G网络和因特网传送给远程控制器。远程控制器根据收集到的终端传感器信息发送控制信息，通过3G网络和因特网将控制信息传送给无线射频RFID网络，无线射频RFID网络通过无线通信方式将控制信息传送给终端控制器，最终完成对远程农业设施的监视与控制。综上所述，提供一种融合了 3G网络、无线射频RFID技术及因特网技术来实现对设施农业有效监控的技术势在必行。
实用新型内容为解决现有设施农业依赖串行总线技术和现场总线技术进行监控时存在的稳定性差、可靠性低、部署困难、安装及维护成本高等不足，不利于设施农业推广应用的技术问题，本实用新型提供一种基于3G、RFID和因特网的设施农业环境监控系统。本实用新型解决技术问题所采取的技术方案如下基于3G、RFID和因特网的设施农业环境监控系统包括传感器单元、小功率RFID单兀、大功率RFID及3G单兀、3G中央基站、因特网单兀、中央控制单兀和终端控制单兀；小功率RFID单元与传感器单元连接，其用于将传感器单元采集到的设施农业环境检测信号转换为无线射频网的RFID设施农业环境检测信号；大功率RFID及3G单元与小功率RFID单元连接，其用于接收由小功率RFID单元发来的RFID设施农业环境检测信号并将该信号转换为3G网设施农业环境检测信号；3G中央基站与大功率RFID及3G单元连接，其用于接收由大功率RFID及3G单元发来的3G网设施农业环境检测信号并将该信号转换为因特网设施农业环境检测信号；中央控制单元与因特网单元连接，其用于接收由因特网单元发来的因特网设施农业环境检测信号并根据自身存储的预设值向因特网单元发出因特网设施农业环境控制命令；上述3G中央基站接收由因特网单元传来的因特网设施农业环境控制命令，并将因特网设施农业环境控制命令转换为3G设施农业环境控制命令，然后将转换后的3G设施农业环境控制命令发送给大功率RFID及3G单元；上述大功率RFID及3G单元接收由3G网传来的3G设施农业环境控制命令，并将3G设施农业环境控制命令转换为RFID设施农业环境控制命令，然后将转换后的RFID设施农业环境控制命令发送给小功率RFID单元；上述小功率RFID单元还接收由大功率RFID及3G单元传来的RFID设施农业环境控制命令，并将RFID设施农业环境控制命令发送给终端控制单元；终端控制单元与小功率RFID单元连接，其用于根据小功率RFID单元传来的RFID设施农业环境控制命令对设施农业设备进行控制。本实用新型的有益效果是该基于3G、RFID和因特网的设施农业环境监控系统大幅提高了设施农业在进行远程监控时的大数据量实时远程通讯能力，使得设施农业的监控具备灵活性强、可靠性高的优点，同时还大大降低了安装及维护成本，有利于设施农业的推
广应用。
图1是本实用新型基于3G、RFID和因特网的设施农业环境监控系统的结构框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步详细说明。如图1所示，基于3G、RFID和因特网的设施农业环境监控系统包括传感器单元、小功率RFID单元、大功率RFID及3G单元、3G中央基站、因特网单元、中央控制单元和终端控制单元。传感器单元采用DS18B20数字温度传感器或DFRobot Arduino湿度传感器，小功率RFID单元采用nRF24LEl芯片，大功率RFID及3G单元采用HD-9293和华为EM560芯片集成，中央控制单元采用ARM9，终端控制单元采用HH52P11继电器。设施农业设备与传感器单元连接，传感器单元通过小功率RFID单元与大功率RFID及3G单元连接，大功率RFID及3G单元通过3G中央基站与因特网单元连接，因特网单元与中央控制单元连接。小功率RFID单元还通过终端控制单元与设施农业设备连接。传感器单元可以是一个或多个，小功率RFID单元也可以是一个或多个。在应用本实用新型的设施农业环境监控系统时，传感器单元采集设施农业设备中的温度或湿度等环境检测信号并将该信号发给小功率RFID单元；小功率RFID单元将传感器单元所采集到的设施农业环境检测信号转换为无线射频网的RFID设施农业环境检测信号并将该信号发给大功率RFID及3G单元；大功率RFID及3G单元将接收到的RFID设施农业环境检测信号转换为3G网设施农业环境检测信号，并将转换后的信号发给3G中央基站；3G中央基站将接收到的3G网设施农业环境检测信号转换为因特网设施农业环境检测信号，并将转换后的信号发给中央控制单元；中央控制单元接收由因特网单元发来的因特网设施农业环境检测信号，并根据自身存储的目标温度或湿度调控预设值向因特网单元发出因特网设施农业环境控制命令。当需要调节设施农业设备中的温度、湿度等环境参数时，3G中央基站接收由因特网单元传来的因特网设施农业环境控制命令，并将因特网设施农业环境控制命令转换为3G设施农业环境控制命令，然后将转换后的3G设施农业环境控制命令发送给大功率RFID及3G单元；大功率RFID及3G单元将接收到的3G设施农业环境控制命令转换为RFID设施农业环境控制命令，并将转换后的命令发送给小功率RFID单兀；小功率RFID单兀将接收到的RFID设施农业环境控制命令发送给终端控制单元；终端控制单元根据小功率RFID单元传来的RFID设施农业环境控制命令对设施农业设备进行控制。
权利要求1.基于3G、RFID和因特网的设施农业环境监控系统，其特征在干，该系统包括传感器单元、小功率RFID单元、大功率RFID及3G单元、3G中央基站、因特网单元、中央控制单元和終端控制单元； 所述小功率RFID単元与传感器单元连接，其用于将传感器单元采集到的设施农业环境检测信号转换为无线射频网的RFID设施农业环境检测信号； 所述大功率RFID及3G单元与小功率RFID单元连接，其用于接收由小功率RFID单元发来的RFID设施农业环境检测信号并将该信号转换为3G网设施农业环境检测信号； 所述3G中央基站与大功率RFID及3G单元连接，其用于接收由大功率RFID及3G单元发来的3G网设施农业环境检测信号并将该信号转换为因特网设施农业环境检测信号；所述中央控制单元与因特网单元连接，其用于接收由因特网单元发来的因特网设施农业环境检测信号并根据自身存储的预设值向因特网单元发出因特网设施农业环境控制命令； 上述3G中央基站接收由因特网单元传来的因特网设施农业环境控制命令，并将因特网设施农业环境控制命令转换为3G设施农业环境控制命令，然后将转换后的3G设施农业环境控制命令发送给大功率RFID及3G单元；上述大功率RFID及3G单元接收由3G网传来的3G设施农业环境控制命令，并将3G设施农业环境控制命令转换为RFID设施农业环境控制命令，然后将转换后的RFID设施农业环境控制命令发送给小功率RFID单元；上述小功率RFID单元还接收由大功率RFID及3G单元传来的RFID设施农业环境控制命令，并将RFID设施农业环境控制命令发送给終端控制单元；终端控制单元与小功率RFID单元连接，其用于根据小功率RFID单元传来的RFID设施农业环境控制命令对设施农业设备进行控制。
专利摘要本实用新型的基于3G、RFID和因特网的设施农业环境监控系统属于设施农业监控领域，该监控系统包括传感器单元、小功率RFID单元、大功率RFID及3G单元、3G中央基站、因特网单元、中央控制单元和终端控制单元；传感器单元通过小功率RFID单元与大功率RFID及3G单元连接，大功率RFID及3G单元通过3G中央基站与因特网单元连接，因特网单元与中央控制单元连接。小功率RFID单元还通过终端控制单元与设施农业设备连接。本实用新型的监控系统大幅提高了设施农业在进行远程监控时的大数据量实时远程通讯能力，使得设施农业的监控具备灵活性强、可靠性高的优点，还大大降低了安装及维护成本，有利于设施农业的推广应用。
文档编号G05B19/418GK202870596SQ20122055593
公开日2013年4月10日 申请日期2012年10月26日 优先权日2012年10月26日
发明者刘威, 赵剑, 王丽荣, 张超, 史丽娟, 秦宏伍, 王艳柏, 杜钦生 申请人:长春大学