专利名称：农作物多源生产履历信息感知节点的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及农作物生产技术领域，特别是涉及一种农作物多源生产履历信息感知节点。
背景技术：
农作物温度、湿度、CO2浓度等环境数据信息及作物生长与病害状况等多媒体信息及时、定时获取是现代化农业管理的重要基础。无线传感器网络能够实时监测和采集网络分布区域内的各种监测对象的信息，并将这些信息发送到网关节点，从而实现实时监控目标区域的目的。 现有的农作物多源信息采集方法主要分为两种I、采用便携式农作物环境信息采集器人工采样、然后回到办公车间收集统计；2、采用固定式的现场数据采集方式，采集农作物环境的数据信息，采用基于有线传输的视频监控系统或者基于WLAN、WIFI等无线技术的无线摄像头设备采集图像信息。前者无法对农作物环境参数远程实时监测，且监测周期长、劳动强度大、数据采集慢。后者虽能较好地解决前者所存在的问题，但是现场需安装大量设备和铺设线缆，存在布线困难、设备庞大和成本高等缺点。
实用新型内容(一)要解决的技术问题本实用新型要解决的技术问题是如何实现低成本的农作物多源生产履历信息的实时、定时采集，并提高采集的速度和效率。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种农作物多源生产履历信息感知节点，包括电源模块以及依次采用双向连接的通信模块、微处理器、数据处理模块和多源生产履历信息采集模块，所述电源模块为整个感知节点供电，所述通信模块用于接收远程网络节点设备的控制指令并依次经微处理器和数据处理模块传输给多源生产履历信息采集模块，以控制所述多源生产履历信息采集模块对农作物的多源生产履历数据进行采集并发送给数据处理模块进行数据处理后传输给微处理器，所述微处理器协调处理后的多源生产履历数据经通信模块传输给远程网络节点设备。其中，所述多源生产履历信息采集模块包括环境温湿度传感器、光照强度传感器、CO2浓度传感器和图像信息传感器，所述环境温湿度传感器用于采集农作物生长环境的温度和湿度，所述光照强度传感器用于采集农作物生长环境的光照强度，所述CO2浓度传感器用于采集农作物生长环境的CO2浓度，所述图像信息传感器用于采集农作物生长的图像信
肩、O其中，所述通信模块采用无线通信模块。其中，还包括数据存储模块，所述数据存储模块与所述微处理器连接，用于缓存接收自所述数据处理模块发来的多源生产履历数据。其中，所述电源模块包括电源、第一电压转换电路和第二电压转换电路，所述第一电压转换电路和第二电压转换电路分别与电源连接，所述第一电压转换电路为所述多源生产履历信息采集模块和数据处理模块转换电压，所述第二电压转换电路为所述微处理器和通信模块转换电压。其中，所述远程网络节点设备控制所述多源生产履历信息采集模块执行工作模式、待机模式和掉电模式。(三)有益效果上述技术方案所提供的一种农作物多源生产履历信息感知节点，结构简单、成本较低，通信模块接收远程网络节点设备的控制指令并依次经微处理器和数据处理模块传输给多源生产履历信息采集模块，控制多源生产履历信息采集模块对农作物的多源生产履历数据进行采集并发送给数据处理模块进行数据处理后传输给微处理器，微处理器协调处理后的多源生产履历数据经通信模块传输给远程网络节点设备，其数据采集范围广、采集速·度快，可实时和定时采集、传输多源生产履历信息。
图I是本实用新型的框架图。其中，I、微处理器；2、通信模块；4、数据处理模块；5、多源生产履历信息采集模块；501、环境温湿度传感器；502、光照强度传感器；503、CO2浓度传感器；504、图像信息传感器；6、电源模块；601、电源；602、第一电压转换电路；603、第二电压转换电路。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式
作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。如图1，本实用新型的一种农作物多源生产履历信息感知节点，包括电源模块6以及依次采用双向连接的通信模块2、微处理器I、数据处理模块4和多源生产履历信息采集模块5，电源模块6为整个感知节点供电，通信模块2用于接收远程网络节点设备的控制指令并依次经微处理器I和数据处理模块4传输给多源生产履历信息采集模块5，以控制多源生产履历信息采集模块5对农作物的多源生产履历数据进行采集并发送给数据处理模块4进行数据处理后传输给微处理器1，微处理器I协调该处理后的多源生产履历数据经通信模块2传输给远程网络节点设备。多源生产履历信息采集模块5包括环境温湿度传感器501、光照强度传感器502、CO2浓度传感器503和图像信息传感器504。环境温湿度传感器501用于采集农作物生长环境的温度和湿度，可采用SHT75 ;光照强度传感器502用于采集农作物生长环境的光照强度，可采用TSL2550D ;C02浓度传感器503用于采集农作物生长环境的CO2浓度；图像信息传感器504用于采集农作物生长的图像信息，可使用CMOS串口摄像头采集图像信息。数据处理模块4将图像信息传感器504采集的图像进行压缩编码图像处理，图像格式可以为JPEG(全称为Joint Photographic Experts Group,联合图像专家小组)，并将处理后的图像发送到传感器网络节点设备。[0023]为了便于数据传输，通信模块2采用无线通信模块，该通信模块2采用Zigbee (SP低速短距离传输的无线网络)技术。远程网络节点设备为无线网络节点设备。通信模块2用于实现整个感知节点的信息传输，其具体过程为评估该感知节点与其邻居设备的无线通信质量，进行节点下一跳路由的选择，发送数据分组，实现休眠模式和主动模式之间的转换等，休眠模式下该感知节点中的各个节点模块处于停机状态，主动模式下该感知节点中的各个节点模块处于工作状态。[0024]该农作物多源生产履历信息感知节点还包括数据存储模块3，该数据存储模块3与微处理器I连接，用于缓存接收自数据处理模块4发来的多源生产履历数据。电源模块6包括电源601、第一电压转换电路602和第二电压转换电路603,第一电压转换电路602和第二电压转换电路603分别与电源601连接，第一电压转换电路602为多源生产履历信息采集模块5和数据处理模块4转换电压，第二电压转换电路603为微处理器I和通信模块2转换电压。电源601由三节3. 6V的LS14500C锂电池，串联形成10. 8V的电源；第一电压转换电路602以L7805稳压集成电路为核心，可为图像信息传感器504提供5V的电压；第二电压转换电路603以LM1085稳压集成电路为核心，可为通信模块2提供
3.3V的电压。远程网络节点设备控制多源生产履历信息采集模块5执行工作模式、待机模式和掉电模式。其中工作模式是指该感知节点所有的工作单元全速工作，以最大功耗处理多源生产履历信息数据；待机模式是指除微处理器I外，感知节点的各单元均处于完全掉电状态；掉电模式是整个感知节点处于完全掉电状态，而且微处理器I工作于休眠模式。该感知节点的工作模式可以由微处理器I根据远程网络节点设备发生的工作模式控制指令来灵活选择，从而可以实现能量的高效利用。上述技术方案所提供的一种农作物多源生产履历信息感知节点具有如下优势I、数据采集范围广，可实时采集、传输多源生产履历信息(包括环境温度、环境湿度、光照强度、CO2浓度及图像信息等)；2、实现农作物生长图像信息的实时、定时采集、处理和无线传输，增强了农作物生产履历信息感知的能力；3、网络覆盖范围广、数据通信能力强。采用Zigbee (即低速短距离传输的无线网络)技术实现无线传感器网络数据通信，实现了农作物生产中环境参数和施肥、用药等图像信息实时传输的需要；4、节点部署方便，可以监测大范围农田、温室及果园的农作物生长情况；5、整个感知节点体积小、成本低，相对于现有的农业环境自动监测装置和人工采样分析方法，该节点体积小，方便部署，而且人工的费用大大降低。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技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种农作物多源生产履历信息感知节点，其特征在于，包括电源模块以及依次采用双向连接的通信模块、微处理器、数据处理模块和多源生产履历信息采集模块，所述电源模块为整个感知节点供电，所述通信模块用于接收远程网络节点设备的控制指令并依次经微处理器和数据处理模块传输给多源生产履历信息采集模块，以控制所述多源生产履历信息采集模块对农作物的多源生产履历数据进行采集并发送给数据处理模块进行数据处理后传输给微处理器，所述微处理器协调处理后的多源生产履历数据经通信模块传输给远程网络节点设备。
2.如权利要求I所述的农作物多源生产履历信息感知节点，其特征在于，所述多源生产履历信息采集模块包括环境温湿度传感器、光照强度传感器、CO2浓度传感器和图像信息传感器，所述环境温湿度传感器用于采集农作物生长环境的温度和湿度，所述光照强度传感器用于采集农作物生长环境的光照强度，所述CO2浓度传感器用于采集农作物生长环境的CO2浓度，所述图像信息传感器用于采集农作物生长的图像信息。
3.如权利要求I所述的农作物多源生产履历信息感知节点，其特征在于，所述通信模块采用无线通信模块。
4.如权利要求I所述的农作物多源生产履历信息感知节点，其特征在于，还包括数据存储模块，所述数据存储模块与所述微处理器连接，用于缓存接收自所述数据处理模块发来的多源生产履历数据。
5.如权利要求I所述的农作物多源生产履历信息感知节点，其特征在于，所述电源模块包括电源、第一电压转换电路和第二电压转换电路，所述第一电压转换电路和第二电压转换电路分别与电源连接，所述第一电压转换电路为所述多源生产履历信息采集模块和数据处理模块转换电压，所述第二电压转换电路为所述微处理器和通信模块转换电压。
6.如权利要求I所述的农作物多源生产履历信息感知节点，其特征在于，所述远程网络节点设备控制所述多源生产履历信息采集模块执行工作模式、待机模式和掉电模式。
专利摘要本实用新型涉及农作物生产技术，公开了一种农作物多源生产履历信息感知节点，该感知节点包括电源模块以及依次采用双向连接的通信模块、微处理器、数据处理模块和多源生产履历信息采集模块，电源模块为整个感知节点供电，通信模块用于接收远程网络节点设备的控制指令并依次经微处理器和数据处理模块传输给多源生产履历信息采集模块，以控制多源生产履历信息采集模块对农作物的多源生产履历数据进行采集并发送给数据处理模块进行数据处理后传输给微处理器，微处理器协调多源处理后的生产履历数据后经通信模块传输给远程网络节点设备。本实用新型的数据采集范围广、采集速度快，可实时和定时采集、传输多源生产履历信息。
文档编号G08C17/02GK202795726SQ20122047210
公开日2013年3月13日 申请日期2012年9月14日 优先权日2012年9月14日
发明者杨信廷, 孙传恒, 李文勇, 周超, 屈利华 申请人:北京农业信息技术研究中心