一种智慧农业数据采集智能网关的制作方法

本实用新型涉及智慧农业数据采集领域，特别涉及一种智慧农业数据采集智能网关。

背景技术：

随着我国农业领域不断的发展进步，农业数据的重要性也逐渐的被显露出来，而农业大数据又属于最典型的大数据。因此，关于农业数据分析的相关需求也越来越多。农业大数据技术是指在农业数据研究中结合了地域性、季节性、多样性、周期性以及农作物本身特性的数据集合。若农场管理人员能很好的掌握天气变化数据、农作物生长数据等，足不出户便观测到农场内的实时相关数据，准确判断农作物是否需要施肥、浇水或喷药，不仅能避免因自然因素造成的产量下降，还可以避免因施肥、浇水过度等人为因素导致的损失。

因此，农业数据采集的重要性不言而喻，人们通过农作物相关数据采集、整合，进而合理调节农作物的生长状态，不仅节省人力物力财力，还能实现高效生产。

技术实现要素：

为实现背景技术中提到的对农作物相关数据进行采集，本实用新型提供一种智慧农业数据采集智能网关，包括外壳和设置于外壳内部的主板。

在上述结构的基础上，进一步地，所述外壳的前端面设置有LAN接口、3G天线接口、4G天线接口、USB接口和指示灯组；所述外壳的后端面设置有GPS天线接口、电源线接口和复位键。

在上述结构的基础上，进一步地，所述主板上设置有主控制处理器、WIFI单元、数据储存单元以及接收农作物传感器传递信号的ZigBee单元。

在上述结构的基础上，进一步地，所述LAN接口通过交换机芯片与所述主控制处理器通信连接；所述3G天线接口、4G天线接口、USB接口、指示灯组、GPS天线接口、电源线接口和复位键均与所述主控制处理器通信连接；所述ZigBee单元与主控制处理器通过UART连接，所述WIFI单元、数据储存单元分别与主控制处理器电连接。

在上述结构的基础上，进一步地，所述外壳前端面还设有以太网接口，所述主板上还设有数据转换单元，所述数据转换单元两端分别与ZigBee单元和以太网接口信号连接。

在上述结构的基础上，进一步地，所述农作物传感器包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器。

在上述结构的基础上，进一步地，所述外壳内部还设置有送风装置。

在上述结构的基础上，进一步地，所述外壳顶部采用倒V型结构，所述外壳底部设置有通风孔，所述外壳底部上表面设置有干燥装置。

在上述结构的基础上，进一步地，所述干燥装置的上下表面设置有若干气孔并通过固定设置在外壳内侧壁上的凹型槽实现可拆卸连接。

在上述结构的基础上，进一步地，所述外壳分为表壳和底座，所述表壳内部设有凸起，所述底座上设置有与凸起相适应的倒钩。

本实用新型提供的智慧农业数据采集智能网关，与现有技术相比，具有以下优点：

1、外壳通过凸起与倒钩的固定形式，方便检修拆装，上表面设有通气孔，内部设有送风装置，能使网关内气体充分流通，避免因散热不佳导致的设备运行故障；搭配底部干燥装置的多孔可拆卸设计，也能更好的维持设备内的通风干燥。

2、本实用新型提供的网关可以实现自身数据从ZigBee信号向以太网信号的转变。

3、集合了有线、无线通信功能，能更为方便的提取农业数据；而GPS定位功能，便于视频监控网关的维护和管理。

4、本实用新型提供的网关还可以根据室内室外分别配置3G\4G天线接口或以太网接口进行数据采集。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的智慧农业数据采集智能网关的前面结构示意图；

图2为本实用新型提供的智慧农业数据采集智能网关的后面结构示意图；

图3为图2中A区域放大示意图；

图4为本实用新型提供的智慧农业数据采集智能网关的组成结构示意图；

图5为本实用新型提供的智慧农业数据采集智能网关的外壳底部部分结构示意图。

附图标记：

100外壳 101通风孔 102干燥装置

103表壳 104底座 105凸起

106倒钩 107凹型槽 108气孔

110 LAN接口 120 3G天线接口 130 4G天线接口

140 USB接口 150指示灯组 160 GPS天线接口

170电源线接口 180复位键 190以太网接口

200主控制处理器 210 WIFI单元 220数据储存单元

230 ZigBee单元 240数据转换单元 300送风装置

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本实用新型提供一种智慧农业数据采集智能网关，包括外壳100和设置于外壳100内部的主板。

具体地，所述外壳100的前端面设置有LAN接口110、3G天线接口120、4G天线接口130、USB接口140和指示灯组150；所述外壳100的后端面设置有GPS天线接口160、电源线接口170和复位键180；

所述主板上设置有主控制处理器200、WIFI单元210、数据储存单元220以及接收农作物传感器传递信号的ZigBee单元230；

所述LAN接口110通过交换机芯片与所述主控制处理器200通信连接；所述3G天线接口120、4G天线接口130、USB接口140、指示灯组150、GPS天线接口160、电源线接口170和复位键180均与所述主控制处理器200通信连接；所述ZigBee单元230与主控制处理器200通过UART连接，所述WIFI单元210、数据储存单元220分别与主控制处理器200连接。

具体实施时，包括外壳100和设置于外壳100内部的主板，所述外壳100底部设置有支撑脚，避免网关直接接触地面；所述主板上设置有主控制处理器200，本实用新型实施例中所述主控制处理器200采用型号为Ralink公司的RT5350芯片；

如图1-3所示，所述外壳100的前端面设置有LAN接口110、3G天线接口120、4G天线接口130、USB接口140和指示灯组150；LAN接口110可以设有多个，所述LAN接口110通过交换机芯片与主控制处理器200通信连接，所述LAN接口110用于连接摄像头终端或者其他电子设备终端，摄像头终端采集到的视频和音频数据可以通过LAN接口110输入到主控制处理器200，所述LAN接口110采用的是内嵌HR911105A的RJ-45；所述3G天线接口120和4G天线接口130在使用时分别连接3G天线和4G天线，同时所述3G天线接口120和4G天线接口130均与主控制处理器200通信连接，使得本实用新型提供的网关具备3G无线通信功能和4G无线通信功能；

USB接口140、指示灯组150分别与主控制处理器200通信连接，其中USB接口140用于与其他设备进行数据的传输；本实用新型实施例中，指示灯组150包括4个LED灯，均与主控制处理器200通信连接，分别作为电源指示灯、网络连接指示灯、3G/4G信号指示灯和GPS信号指示灯；

所述外壳100的后端面设置有GPS天线接口160、电源线接口170和复位键180；所述GPS天线接口160在使用时与GPS天线连接，同时所述GPS天线接口160与主控制处理器200通信连接，使得本实用新型提供的网关具备GPS定位功能；

所述电源线接口170用于连接外接电源；所述复位键180设置在所述电源线接口170与GPS天线接口160之间，所述复位键180与主控制处理器200通信连接，当按下复位键180时，本实用新型提供的智慧农业数据采集网关恢复出厂设置。

本实用新型的实施例中，所述WIFI单元210采用HLK-RM04型号的芯片，所述WIFI单元210与主控制处理器200通信连接，使得数据可以通过WIFI单元210的接收/发送装置将数据信号以无线方式连接至外网被WIFI接受设备所接收，在外网通过网络可实时查看农作物数据；所述数据储存单元220与主控制处理器200通信连接，用于将收集的农作物等数据进行储存留用。所述ZigBee单元230与主控制处理器200通过UART连接，所述ZigBee单元230采用型号为CC2538的芯片，此外还可以配置有2.4Ghz频率的nrf2401芯片,使在空旷处有效传输距离可达1KM；所述ZigBee单元230将农作物传感器采集到的新型通过UART连接发送给主控制处理器200，该信息包括不断变化的环境以及农作物本身生长信，主控制处理器200将数据信息通过上述3G天线接口120、4G天线接口130、USB接口140等接口实现向外部设备或终端输出。

本实用新型提供的智慧农业数据采集网关，集合了无线网络通信功能、3G通信功能以及4G通信功能，使得该数据采集网关能够根据设备使用地域选择合适的通信功能；设置有GPS定位功能，便于对该数据采集网关的维护和管理。

优选地，所述外壳100前端面还设有以太网接口190，所述主板上还设有数据转换单元240，所述数据转换单元240两端分别与ZigBee单元230和以太网接口190信号连接。

具体实施时，所述外壳100前端面还设有以太网接口190，本实用新型优选方案的实施例中所述主控制处理器200还可以采用DM9000作为以太网MAC控制器搭配型号为ARM9的处理器，工作主频400-530Mhz，2M Nor flash和64M Nand flash；所述数据转换单元240采用MAX232ACPE型号的芯片，所述ZigBee单元230采用cc2530芯片；所述以太网接口190采用的是内嵌HR911105A的RJ-45；所述主板上还设有数据转换单元240，所述数据转换单元240两端分别与ZigBee单元230和以太网接口190信号连接，上述结构的实施方式为，所述ZigBee单元230接收农作物传感器传递的信号，并将信号输入到数据转换单元240，所述据转换单元240将信号转换为以太网口信号通过以太网接口190传递给外部数据接收终端。

需要说明的是，根据具体使用环境，当本实用新型提供的智慧农业数据采集智能网关的位置设置在野外或者其他空旷的环境时，可以无需设置以太网接口190，仅通过WIFI单元210、3G天线接口或者4G天线接口将数据信息传输；当设置环境为室内或者具有以太网接口190的环境时，则可以通过以太网接口190将数据信息进行传输。

优选地，所述农作物传感器包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器。

具体实施时，所述农作物传感器分别包括了温度传感器、湿度传感器、光照传感器等，所述农作物传感器分别与ZigBee单元230信号连接将采集到的农作物数据传递出去；所述温度传感器的型号为TS118-1，所述湿度传感器的型号为YYJ-03L，所述光照传感器的型号为TPSAR-LUX。

优选地，所述外壳100内部还设置有送风装置300。

具体实施时，所述外壳100内顶部还设置有送风装置300，所述送风装置300可以散热风扇，型号为AVC 112C86FBH。

不仅如此，还可以在外壳100内部设置有供电装置，具体可以为蓄电池组、充电电池组或者设置太阳能供电装置。由于上述多种供电装置均为现有技术，本领域技术人员无需创造性劳动即可实现，因此无需赘述。

优选地，所述外壳100顶部采用倒V型结构，所述外壳100底部设置有通风孔101，所述外壳100底部上表面设置有干燥装置102。

具体实施时，如图1和图2所示，所述外壳100顶部采用倒V型结构设置，当所述农业数据采集智能网关设置在野外或者空旷环境时，遇上雨天则可以防止雨水囤积在外壳100顶部；此外，所述外壳100底部设置有通风孔101，所述通风孔101与顶部的送风装置300形成气体流通，增加设备内散热效果。不仅如此，在所述外壳100内，即底部上表面还设置有干燥装置102，所述干燥装置102与外壳100底面大小相适配，具体为活性炭干燥剂，通过无纺布包装；用于实现网关内部干燥，防止因潮湿气体进入导致设备故障等情况发生。

优选地，所述干燥装置102的上下表面设置有若干气孔108并通过固定设置在外壳100内侧壁上的凹型槽107实现可拆卸连接。

具体实施时，如图5所示，所述干燥装置102的上下表面设置有若干气孔108，所述气孔108孔径为1.5mm，内部装有活性炭干燥剂，使得气体可以完全通过，不仅能通风，还能将进入的气体净化干燥；此外，所述干燥装置102通过固定设置在底座100内侧壁上的凹型槽107实现可拆卸连接，方便对干燥装置102进行定期更换。

优选地，所述外壳100分为表壳103和底座104，所述表壳103内部设有凸起105，所述底座104上设置有与凸起105相适应的倒钩106。

具体实施时，所述外壳100可以分为表壳103和底座104，所述表壳103与底座104衔接处设置有凸起105，所述底座104相应位置设置有倒钩106，通过凸起105与倒钩106的卡位设置，实现网关的方便拆装，无需螺钉等固定节省成本。

尽管本文中较多的使用了诸如外壳、通风孔、干燥装置、表壳、底座、凸起、倒钩、LAN接口、3G天线接口、4G天线接口、USB接口、指示灯组、GPS天线接口、电源线接口、复位键、以太网接口、主控制处理器、WIFI单元、数据储存单元、ZigBee单元、数据转换单元、送风装置等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。