一种冠层微环境自动监测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机械无线通信领域，尤其涉及一种冠层微环境自动监测装置。
【背景技术】
[0002]果树冠层微气候环境和果树的生长息息相关，是决定果树生长的直接因素，然而冠层微气候环境信息采集的方法和技术并不多见。影响冠层微气候的原因复杂多变，冠层微气候时空变化特性不稳定。果树冠层体积较小，在对进行微环境监测时，为了研究微环境分布特性可能需要部署很多监测节点，若采用传统方法，在每个待监测位置点处都放置一个具有信息采集、自主控制和传输的节点，会造成节点密度高、部署成本高、通讯代价高且工作效率低的问题。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种冠层微环境自动监测装置，从而解决现有技术中存在的前述问题。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型所述冠层微环境自动监测装置，该装置包括:微环境自动监测设备、冠层轨道、有源RFID标签、数据汇集装置；所述微环境自动监测设备设置在所述冠层轨道上，且沿所述冠层轨道运行；所述有源RFID标签固定在所述冠层轨道上标记监测位置点；通过所述有源RFID标签，所述数据汇集装置与所述微环境自动监测设备通信连接；
[0005]所述微环境自动监测装置包括:控制器1、存储器、传感器模块、步进电机模块和电源模块，所述电源模块分别与所述控制器、所述存储器、所述传感器模块和所述步进电机模块供电连接，所述控制器分别与所述存储器、所述传感器模块和所述步进电机模块连接。
[0006]优选地，所述冠层轨道是平行于地面的圆形轨道，所述冠层轨道的数量为η个，且η大于或等于1。
[0007]优选地，所述冠层轨道上安装有包含内部电路的连接装置，所述连接装置分别与所述有源RFID标签和所述微环境自动监测装置连接。
[0008]优选地，所述数据汇集装置包括控制器I1、RFID读写器和GPRS/3G模块；所述控制器II分别与所述RFID读写器和所述GPRS/3G模块连接。
[0009]更优选地，通过所述RFID读写器与所述有源RFID标签的连接，所述数据汇集装置与所述有源RFID标签通信连接。
[0010]更优选地，通过所述GPRS/3G模块，所述数据汇集装置与上层服务器远程无线通信连接。
[0011]优选地，所述有源RFID标签上设置有卡槽，在所述冠层轨道的监测位置点上设置有与所述卡槽匹配卡环，通过所述卡槽与所述卡环的连接，将所述有源RFID标签固定在所述冠层轨道上标记监测位置点。
[0012]优选地，所述有源RFID标签还与所述微环境自动监测装置中的存储器连接。
[0013]本实用新型的有益效果是:
[0014]本实用新型所述基于轨道的冠层微环境自动监测装置，一个冠层只需要有限的3?6个监测器，通过轨道移动其位置实现对冠层中数十位置点进行信息采集的目的。所述装置通讯效率高、节能、监测效率高且易于安装和管理。
【附图说明】
[0015]图1是实施例中所述冠层微环境自动监测装置的结构示意图；其中，1表示微环境自动监测设备，2表示冠层轨道，3表示数据汇集装置，4表示有源RFID标签；
[0016]图2是实施例中所述冠层微环境自动监测装置的工作流程图。
【具体实施方式】
[0017]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的【具体实施方式】仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0018]实施例
[0019]参照图1和图2，本实施例所述冠层微环境自动监测装置包括:微环境自动监测设备、冠层轨道、有源RFID标签、数据汇集装置；所述微环境自动监测设备设置在所述冠层轨道上，且沿所述冠层轨道运行；所述有源RFID标签固定在所述冠层轨道上标记监测位置点；通过所述有源RFID标签，所述数据汇集装置与所述微环境自动监测设备通信连接；所述微环境自动监测装置包括:控制器1、存储器、传感器模块、步进电机模块和电源模块，所述电源模块分别与所述控制器、所述存储器、所述传感器模块和所述步进电机模块供电连接，所述控制器分别与所述存储器、所述传感器模块和所述步进电机模块连接。更详细的解释说明:
[0020](一 )所述冠层轨道是平行于地面的圆形轨道，所述冠层轨道的数量为η个，且η大于或等于1。所述冠层轨道上安装有包含内部电路的连接装置，所述连接装置分别与所述有源RFID标签和所述微环境自动监测装置连接。
[0021]( 二 )所述数据汇集装置包括控制器I1、RFID读写器和GPRS/3G模块；所述控制器II分别与所述RFID读写器和所述GPRS/3G模块连接。通过所述RFID读写器与所述有源RFID标签的连接，所述数据汇集装置与所述有源RFID标签通信连接。通过所述GPRS/3G模块，所述数据汇集装置与上层服务器远程无线通信连接。
[0022](三)所述有源RFID标签上设置有卡槽，在所述冠层轨道上的监测位置点处设置有与所述卡槽匹配卡环，通过所述卡槽与所述卡环的连接，将所述有源RFID标签固定在所述冠层轨道上用于标记监测位置点。所述有源RFID标签还与所述微环境自动监测装置中的存储器连接。
[0023]参照图2，实施例1中所述冠层微环境自动监测装置的工作流程:
[0024]冠层微环境自动监测装置在轨道上以一定的速度移动，当到达带有RFID的卡槽时，RFID标签和冠层微环境采集装置实现连接，使得微环境自动监测装置能通过RFID实现和数据汇集装置的通信。此时，数据采集节点的控制器控制传感器模块采集数据并存储在存储器中，通过RFID传输至数据汇集装置。数据汇聚装置也在此时通过RFID将上层服务器的命令传输给数据采集节点，采集节点接收到上层的命令后，改变步进电机的运行速度。
[0025]在采集完数据并接收完上层服务器的命令后，控制器控制微环境信息采集装置脱离卡槽继续前进。
[0026]通过采用本实用新型公开的上述技术方案，得到了如下有益的效果:
[0027]1) 一种冠层微环境自动监测装置通过在冠层中架设轨道，实现了使用少量信息监测设备对数倍于监测设备个数的位置点的环境信息采集。克服了传统方法中每个位置点都放置一个采集装置时的节点密度过大，成本高，能耗大，通信效率和采集效率低的问题。
[0028]2)新的装置结构简单，易于维护。较于传统监测方法，信息采集节点数量和节点密度大幅减少，节点之间无需进行组网通讯，也无需进行通信冲突控制。
[0029]该方案适用于所有体积较小的微环境的监测。通过移动监测点实现对不同位置点的监测，降低了成本且易于维护。监测点的移动速度可通过上层服务器发送命令进行控制，以达到所需的监测频率和变化精度。
[0030]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种冠层微环境自动监测装置，其特征在于，该装置包括:微环境自动监测设备、冠层轨道、有源RFID标签、数据汇集装置； 所述微环境自动监测设备设置在所述冠层轨道上，且沿所述冠层轨道运行；所述有源RFID标签固定在所述冠层轨道上标记监测位置点；通过所述有源RFID标签，所述数据汇集装置与所述微环境自动监测设备通信连接； 所述微环境自动监测装置包括:控制器1、存储器、传感器模块、步进电机模块和电源模块，所述电源模块分别与所述控制器、所述存储器、所述传感器模块和所述步进电机模块供电连接，所述控制器分别与所述存储器、所述传感器模块和所述步进电机模块连接。2.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述冠层轨道是平行于地面的圆形轨道，所述冠层轨道的数量为η个，且η大于或等于1。3.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述冠层轨道上安装有包含内部电路的连接装置，所述连接装置分别与所述有源RFID标签和所述微环境自动监测装置连接。4.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述数据汇集装置包括控制器I1、RFID读写器和GPRS/3G模块；所述控制器II分别与所述RFID读写器和所述GPRS/3G模块连接。5.根据权利要求4所述装置，其特征在于，通过所述RFID读写器与所述有源RFID标签的连接，所述数据汇集装置与所述有源RFID标签通信连接。6.根据权利要求4所述装置，其特征在于，通过所述GPRS/3G模块，所述数据汇集装置与上层服务器远程无线通信连接。7.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述有源RFID标签上设置有卡槽，在所述冠层轨道的监测位置点处设置有与所述卡槽匹配卡环，通过所述卡槽与所述卡环的连接，将所述有源RFID标签固定在所述冠层轨道上标记监测位置点。8.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述有源RFID标签还与所述微环境自动监测装置中的存储器连接。
【专利摘要】本实用新型公开了一种冠层微环境自动监测装置，涉及机械无线通信领域。该装置包括：微环境自动监测设备、冠层轨道、有源RFID标签、数据汇集装置；所述微环境自动监测设备设置在所述冠层轨道上，且沿所述冠层轨道运行；所述有源RFID标签固定在所述冠层轨道上标记监测位置点；通过所述有源RFID标签，所述数据汇集装置与所述微环境自动监测设备通信连接。本实用新型通过轨道移动其位置实现对冠层中数十位置点进行信息采集的目的。所述装置通讯效率高、节能、监测效率高且易于安装和管理。
【IPC分类】G01D21/00, G08C17/02
【公开号】CN205002792
【申请号】CN201520781681
【发明人】郭秀明, 樊景超, 周国民, 丘耘, 胡林
【申请人】中国农业科学院农业信息研究所
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年10月10日