温室智能控制系统的制作方法

本发明涉及温室智能控制技术领域，具体涉及温室智能控制系统。

背景技术

温室智能自动化控制系统功能以土壤湿度值、土壤温度、时间、空气温度、空气湿度、光照、二氧化碳等为基础，用户可以设定其参数的目标值，程序根据用户设定的目标值控制及监测电磁阀、水泵、施肥系统、天窗、侧窗、内遮阳、外遮阳、风机、湿帘、外翻窗、加温设备、加湿设备、二氧化碳发生器等设备的状态，以保证温室内以上几项参数在用户设定的目标值范围之内。然而，现有温室智能控制，不方便用户对室内环境卫生判断；同时不是及时的处理室内灰尘，影响室内环境。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供温室智能控制系统。

本发明的目的采用以下技术方案来实现：

提供了温室智能控制系统，包括环境感知模块、控制中心、温度调节设备、吸尘设备，所述环境感知模块与控制中心的输入端连接，温度调节设备、吸尘设备均与控制中心的输出端连接；所述环境感知模块用于通过无线传感器网络采集室内环境数据，并将室内环境数据发送至控制中心；所述控制中心根据所述室内环境数据控制温度调节设备、吸尘设备的启闭。

在一种能够实现的方式中，所述环境感知模块包括汇聚节点和多个传感器节点，多个传感器节点采集室内环境数据，汇聚节点汇聚多个传感器节点的室内环境数据并发送至所述控制中心；每个传感器节点包括微尘检测传感器、温度传感器。

在一种能够实现的方式中，所述控制中心包括温度控制模块、吸尘控制模块；所述温度控制模块对温度调节设备进行控制，以使室内温度达到设定值；所述吸尘控制模块在室内灰尘浓度高于设定值时控制吸尘设备进行灰尘清洁。

本发明的有益效果为：可以实时对室内温度进行检测，根据检测的数据对温度调节设备进行控制，保障室内温度稳定；设置的吸尘器可以及时处理室内空气灰尘，保障室内的干净卫生。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本发明一个示例性实施例的温室智能控制装置的结构示意框图；

图2是本发明一个示例性实施例的控制中心的结构示意框图。

附图标记：

环境感知模块1、控制中心2、温度调节设备3、吸尘设备4、温度控制模块10、吸尘控制模块20。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

参见图1，本发明实施例提供了温室智能控制系统，包括环境感知模块1、控制中心2、温度调节设备3、吸尘设备4，所述环境感知模块1与控制中心2的输入端连接，温度调节设备3、吸尘设备4均与控制中心2的输出端连接；所述环境感知模块1用于通过无线传感器网络采集室内环境数据，并将室内环境数据发送至控制中心2；所述控制中心2根据所述室内环境数据控制温度调节设备3、吸尘设备4的启闭。

在一种能够实现的方式中，所述环境感知模块1包括汇聚节点和多个传感器节点，多个传感器节点采集室内环境数据，汇聚节点汇聚多个传感器节点的室内环境数据并发送至所述控制中心2；每个传感器节点包括微尘检测传感器、温度传感器。

在一种能够实现的方式中，如图2所示，所述控制中心2包括温度控制模块10、吸尘控制模块20；所述温度控制模块10对温度调节设备3进行控制，以使室内温度达到设定值；所述吸尘控制模块20在室内灰尘浓度高于设定值时控制吸尘设备4进行灰尘清洁。

本发明上述实施例可以实时对室内温度进行检测，根据检测的数据对温度调节设备3进行控制，保障室内温度稳定；设置的吸尘器可以及时处理室内空气灰尘，保障室内的干净卫生。

在一个实施例中，各传感器节点通过周期性地交换信息获取邻居节点标识及位置信息，其中定义在传感器节点传输范围内的其他传感器节点为其邻居节点。

在一种能够实现的方式中，传感器节点将采集的室内环境数据传递至汇聚节点，包括：

(1)传感器节点与汇聚节点的距离不超过预设的距离下限dmin时，传感器节点直接将采集的室内环境数据传递至汇聚节点；

(2)传感器节点与汇聚节点的距离超过预设的距离下限dmin时，传感器节点将采集的室内环境数据通过多跳的形式传递至汇聚节点，具体为：

1)设定采集室内环境数据的传感器节点为源节点，源节点确定其到汇聚节点的传输总跳数k：

式中，di,o为源节点i到汇聚节点的距离，为取整函数，表示对进行取整；

2)源节点生成数据包，数据包包括该源节点的标识、室内环境数据包以及跳数计数器，该跳数计数器的初始值为源节点确定的传输总跳数，该室内环境数据包包括源节点所采集的室内环境数据；

3)源节点在其邻居节点中随机选择一个邻居节点作为该跳的目的节点，将数据包发送至该跳的目的节点；

4)目的节点接收到数据包后，更新该数据包，包括：将数据包中的跳数计数器的值减一，并将自身采集的室内环境数据存入数据包中的室内环境数据包；

5)将目的节点作为下一跳的源节点，重复3)、4)，直至目的节点接收到的数据包中的跳数计数器的值为1；接收到的数据包中的跳数计数器的值为1的目的节点，将自身采集的室内环境数据存入数据包中的室内环境数据包后，将室内环境数据包直接发送至汇聚节点。

本实施例提出了传感器节点将采集的室内环境数据通过多跳的形式传递至汇聚节点的路由机制，该路由机制根据源节点到汇聚节点的距离确定传输室内环境数据的传输总跳数，并基于随机游走的方式确定下一跳的目的节点。通过该路由机制进行室内环境数据的多跳传输，简单便捷，并且能够限制传输路径的长度，避免因随机游走的方式导致路径过长而带来无谓的能量消耗。

在一种能够实现的方式中，若源节点与该目的节点的距离不超过协作距离下限dx-min时，源节点直接将数据包发送至该跳的目的节点；若源节点与该目的节点的距离超过协作距离下限dx-min时，源节点比较直接传输数据包方式的能耗和协作传输数据包方式的能耗，若直接传输数据包方式的能耗最低，源节点直接将数据包发送至该跳的目的节点，否则采用协作传输数据包方式将数据包发送至该跳的目的节点。

在一种能够实现的方式中，源节点将数据包发送至该跳的目的节点时，按照下列公式计算协作距离下限dx-min：

式中，u为监测区域面积，n为网络中的传感器节点数量，r为源节点的传输半径；

本实施例设定了源节点传输数据包至目的节点的具体传输机制，其中将源节点到目的节点的距离与协作距离下限进行比较，当距离高于协作距离下限时比较直接传输数据包方式的能耗和协作传输数据包方式的能耗，并始终选择能耗最低的传输模式进行数据包的传输。本实施例相对于通过单一传输模式进行数据包传输的方式，更能够保障数据包传输的可靠性，而相对于只通过协作传输模式进行数据包传输的方式，由于始终选择能耗最低的传输模式进行数据包的传输，能够进一步降低室内环境数据传输的能耗；本实施例进一步地给出了协作距离下限的计算公式，相对于主观地预设阈值的方式，协作距离下限的确定更加贴近实际情况。

在一种能够实现的方式中，源节点在获取邻居节点标识及位置信息后，计算各邻居节点的权值，并按照权值由大到小的顺序对各邻居节点列表进行排序，构建邻居节点列表；源节点采用协作传输数据包方式将数据包发送至该跳的目的节点，具体执行：源节点向邻居节点列表的前3个邻居节点广播协作消息，该前3个邻居节点收到协作消息后向源节点反馈协作确认消息，源节点选择最先反馈协作确认消息的邻居节点作为协作节点，将数据包发送至该协作节点，由该协作节点将数据包发送至该跳的目的节点；其中权值的计算公式为：

式中，ωij为源节点i的第j个邻居节点的权值，ej为所述第j个邻居节点的当前剩余能量，emin为预设最小能量值，di,j为源节点i与其第j个邻居节点的距离，λ1为预设的能量权重因子，λ2为预设的距离权重因子。

本实施例设定了邻居节点的权值计算公式，由该计算公式可知，剩余能量越多、位置优势越大的邻居节点具有更大的权值。源节点事先按照权值从大到小的顺序对各邻居节点进行排列，避免在传输室内环境数据阶段进行权值的计算而浪费时间；本实施例中，源节点向邻居节点列表的前3个邻居节点广播协作消息，该前3个邻居节点收到协作消息后向源节点反馈协作确认消息，源节点选择最先反馈协作确认消息的邻居节点作为协作节点，将数据包发送至该协作节点，能够有效保障选出的协作节点可靠完成协作传输室内环境数据的任务，且相对于随机选择协作节点的方式，更有益于节省协作传输室内环境数据的能耗。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。