[实用新型]一种基于开放网络平台的便携式农田环境信息采集装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种基于开放网络平台的便携式农田环境信息采集装置，具体是一种主要获取空气温湿度、光照度、土壤含水量等农田环境信息的远程采集装置。

背景技术：

农田环境信息包括空气温湿度、光照度、土壤水分等，这些信息是农业专家系统分析和决策的重要数据源和参数，对它们进行实时、快速地采集是实现精准农业和农田现代化管理的重要基础。近年来，通信、计算机、传感器、网络等技术得到快速发展，尤其是通信网络的飞速发展，田间环境信息的采集已经进入了智能化、机械化阶段，通过传感器在田间采集的数据信息可由各种有线网络进行传输。然而，由于我国农业区域分布广泛、地理环境复杂多变，有线网络存在布线困难、造价高、维护不方便等问题，使得有线数据传输受到很大的限制。因此，采用无线通信技术的田间信息传输成为当今田间信息远程获取的主要方式，目前，有些农业监控系统利用GPRS/CDMA等技术实现了农业环境信息从田间到实验室计算机或手持设备的远程传输，这样的系统虽然突破了环境与距离的限制，实现了农业环境信息获取的实时性要求，但在数据共享方面存在明显不足。

发明内容：

本实用新型克服了农田环境复杂多变、供电布线困难等问题，利用3G网络实现采集数据的无线传输，解决了只能在单一服务器上查询和分析数据的问题，为用户或专家进行分析和决策提供数据依据。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种基于开放网络平台的便携式农田环境信息采集装置，包括传感器、微处理控制器、信号采集单元、无线路由器、无线网卡、网络扩展板、移动电源、机壳以及开放的互联网平台。其中所述各种传感器负责将农田环境参数信息传输到信号采集单元。所述信号采集单元接收传感器信号，完成信号采集与处理，并在微处理器的控制下完成数据的本地存储，以及远程数据传输、监测及存储。

所述传感器至少包括空气温湿度传感器、光照度传感器、土壤含水量传感器。

所述微处理控制器根据程序指令依次循环控制光照度、空气温湿度、土壤湿度三个传感器采集四个信号。所述信号处理单元首先对传感器采集数据进行预处理并将数据暂存于微处理器闪存。然后，将处理后数据通过HTTP请求方式传输到开放的互联网数据平台。最后，如果需要将处理后数据加入标志位后通过USB接口传输到PC机完成本地存储。

所述移动电源为机壳内的微处理控制器、无线路由器、网络扩展板及机壳外的传感器供电。其中移动电源由两部分组成，一部分为路由器供电，另一部分为微处理控制器、网络扩展板及机壳外的传感器供电。

所述机壳上设有两个电源槽，一个电源适配器接口，一个与PC机连接的USB通讯接口，一个USB无线网卡接口，与各传感器连接的信息采集接口以及扩展接口，各传感器设置于机壳外部。

所述无线路由器和网络扩展板之间通过有线方式连接，使数据传输的稳定性更强。所述微处理控制器通过USB通讯接口与PC机进行通讯。信号采集单元通过采集接口与机壳外的传感器连接，无线网卡通过USB接口插入到机壳内的无线路由器的网口插槽上。

所述开放的互联网平台，可在Internet网页上进行传感器数据的实时曲线显示存储及历史数据查询与分析。所述的传感器数据包括采集的环境参数、采集时间、设备的ID及传感器ID，所述的利用互联网显示终端，所采用的技术为用统一资源定位符表示从互联网上得到的资源位置和表示方法，定位符中的协议采用超文本传输协议资源。所述的数据传输方式为采集时间和传感器数据采用标准HTTP协议支持的6种请求方法中的POST方法，即向服务器提交数据的方法完成提交操作，设备ID和传感器ID采用标准HTTP协议支持的PUT方法，通过指定资源的存放位置向服务器提交数据。通过串口通讯将数据显示于本地PC机上，存储于数据库中并通过调用数据库数据对历史数据进行显示和分析。用户或专家可以通过任意一台连接Internet的计算机查看或获取互联网平台上的传感器实时数据以及历史数据。

本实用新型充分利用了3G网络覆盖范围广，长期在线，按流量收取服务费用等优点；同时，利用了Arduino开发板体积小，能耗低，功能满足农业信息采集要求的优点。

附图说明：

图1为本实用新型的硬件结构图。

图2为本实用新型的电路原理图。

图3为本实用新型的程序流程图。

图4是本实用新型的外壳设计图。

具体实施方式：