子节点接收并保存数据。
[0087] 步骤S619 :子节点向主节点发送ACK应答。
[0088] 步骤S621 :判断预定时间50ms是否到了，如果是，执行步骤S623。
[0089] 步骤S623 :载波监听，判断信道是否空闲，如果是，执行步骤S625,否则，继续监 听。
[0090] 步骤S625 :给主节点发送监控数据。
[0091] 子节点主要负责采集农业大棚中的温湿度信息，并将这些数据定时发送至主节 点，同时接收来自主节点的控制命令，并根据这些命令控制相应执行装置。子节点主程序 流程图如图6所示。由于在无线通信过程中可能会出现当前使用的信道上有节点在发送 信息，其他节点也准备进入信道的情况，这样就会造成冲突，为此本系统采用载波侦听多路 (CarrierSenseMultipleAccess，简称为CSMA)访问的方法来减少了发生冲突的可能。 CSMA在发送数据帧前先进行载波侦听，以确认当前使用的信道上是否有其它站点正在发送 数据，如果侦听到其它站点在发送，就暂时不发送数据，避免发生数据碰撞，降低通信效率。 nRF9〇5具有专门的用于载波监测的引脚CD，当传输媒质中有同频率的载波存在时，CD脚将 输出高电平。
[0092]为了验证系统方案的准确性，在实例中，采用10个子节点，1个主节点和1个上位PC机。每路子节点按顺序进行IP地址编号，每路子节点接一路DHT11温湿度传感器，和四 路继电器、接触器的执行机构，分别控制开帘，闭帘，加热和通风。上位PC机采用串口与主 节点数据传输，主节点采用无线传输与各个子节点通信。通信距离空旷场地约为400米。改 变任何一个子节点的温湿度，经过约2秒钟左右，主节点和上位机能接收到任何子节点的 温湿度数据，并实时更新。上位PC机发出控制指令，下位机在1S内，子节点能准确接收数 据，实时控制对应的执行机构，对于本设计来说，可以忽略该时延。该系统连续工作24个小 时，采样控制运行正常，具备可靠稳定的优点。
[0093] 综上所述，借助本发明提供的上述实施例，可以保证系统中各个组成部分能够正 常通信，实现对多个农业大棚中温湿度信息的无线实时监测，并完成开闭帘、加热、通风等 的远程控制。该方案运行良好，可靠性高，很好地解决了大棚蔬菜种植中的许多实际问题。
[0094] 以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领 域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种农业大棚环境监控系统的通信方法，其特征在于，包括： 对于设置于多个农业大棚的子节点，每个子节点将实时采集到的环境监测数据按照预 定的第一上传数据协议远程发送给主节点，其中，所述第一上传数据协议包括：开始符字 节、该子节点唯一的网络之间互连的协议IP地址字节、命令类型字节、环境监测数据字节、 预留字节、以及结束符字节； 所述主节点综合各个子节点发送的环境监测数据，按照预定的第二上传数据协议串行 发送给上位机，其中，所述第二上传数据协议包括：开始符字节、子节点唯一的IP地址字 节、命令类型字节、环境监测数据字节、预留字节、以及结束符字节。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述环境监测数据包括以下至少之一：温 度数据、湿度数据、卷帘电机状态数据、通风口数据、加热状态数据。3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在每个子节点将实时采集到的环境监测 数据远程发送给主节点之后，还包括： 所述主节点在接收到一个或多个子节点发送的环境监测数据时，按照预定的第一应答 协议向所述一个或多个子节点返回第一应答指令，其中，所述第一应答协议包括：开始符字 节、所述一个或多个子节点中各子节点唯一的IP地址字节、命令类型字节。4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述子节点的无线数传芯片nRF905与所 述主节点的无线数传芯片nRF905通信，所述第一上传数据协议和所述第一应答协议包括 的字节数为2 n，其中，n为大于或等于3的整数。5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在每个子节点将实时采集到的环境监测 数据远程发送给主节点之后，还包括： 对于当前的子节点，如果在预定时间内未收到所述主节点返回的第一应答指令，则重 新向所述主节点发送所述环境监测数据，直至在预定时间内接收到所述主节点返回的第一 应答指令。6. 根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，还包括： 所述上位机按照预定的第一下传控制指令协议向所述主节点发送控制指令，其中，所 述第一下传控制指令协议包括：开始符字节、所述控制指令对应的子节点唯一的IP地址字 节、命令类型字节、控制指令数据字节、预留字节、以及结束符字节； 所述主节点按照预定的第二下传控制指令协议将所述控制指令下发给设置于多个农 业大棚的各个子节点，其中，所述第二下传控制指令协议包括：开始符字节、所述控制指令 对应的子节点唯一的IP地址字节、命令类型字节、控制指令数据字节、预留字节、以及结束 符字节。7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述控制指令数据包括以下至少之一：卷 帘电机状态数据、加热状态数据、通风口数据。8. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述主节点将所述控制指令下发给设 置于多个农业大棚的各个子节点之后，还包括： 对于每个子节点，该子节点根据所述控制指令对应的子节点唯一的IP地址字节确定 所述控制指令是否是下发给该字节点自身的； 在所述控制指令是下发给该字节点自身的情况下，该子节点接收所述控制指令，并按 照预定的第二应答协议向所述主节点返回第二应答指令，其中，所述第二应答协议包括：开 始符字节、该子节点唯一的IP地址字节、命令类型字节。9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述主节点的无线数传芯片nRF905与所 述子节点的无线数传芯片HRF905通信，所述第二下传控制指令协议和所述第二应答协议 包括的字节数为2 n，其中，n为大于或等于3的整数。10. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述主节点将所述控制指令下发给设 置于多个农业大棚的各个子节点之后，还包括： 所述主节点如果在预定时间内未收到该主节点返回的所述第二应答指令，则重新发送 所述控制指令，直至在预定时间内接收到该子节点返回的第二应答指令。
【专利摘要】本发明公开了一种农业大棚环境监控系统的通信方法。上述方法包括：对于设置于多个农业大棚的子节点，每个子节点将实时采集到的环境监测数据按照第一上传数据协议远程发送给主节点，其中，第一上传数据协议包括：开始符字节、该子节点唯一的IP地址字节、命令类型字节、环境监测数据字节、预留字节、以及结束符字节；主节点综合各个子节点发送的环境监测数据，按照第二上传数据协议串行发送给上位机，其中，第二上传数据协议包括：开始符字节、子节点唯一的IP地址字节、命令类型字节、环境监测数据字节、预留字节、以及结束符字节。本发明可以保证系统中各个组成部分能够正常通信，实现对多个农业大棚环境数据的无线监测和远程控制的目的。
【IPC分类】H04L29/08, G05B19/048
【公开号】CN105242621
【申请号】CN201510695477
【发明人】刘学君, 卓思超, 戴波, 栾海英, 栾婧, 卢浩, 宋雨浓, 江帆
【申请人】北京石油化工学院
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年10月22日