[发明专利]一种感知数据和控制信息的汇聚传输装置及其方法

说明书

本发明涉及一种感知数据和控制信息的汇聚传输装置及其方法，其特征在于，包括微处理器、无线采集模块、存储模块、隔离模块和通讯模块；所述微处理器的采集端连接所述无线采集模块，其通讯端通过通讯模块连接服务器端中间件，所述微处理器的控制端通过所述隔离模块与PLC相连，其存储端通过SPI接口连接所述存储模块；所述微处理器含有：信息分配写入装置，子任务创建装置，感知数据采集处理传输装置，中间件端PLC控制指令监听装置，PLC反馈状态上传装置。该装置可以在农业领域中进行环境变量的全面感知、所遇问题的科学决策和相关设备的精准控制，并最终实现三位一体的应用模式。

技术领域

本发明涉及一种汇聚传输装置及其方法，尤其是一种用于农业信息化感知数据和控制信息的汇聚传输装置及其方法，属于农业信息化技术领域。

背景技术

据申请人了解，随着信息科学技术不断发展以及在农业领域的广泛应用，农业信息化在现代农业发展进程中的作用日益凸显，已经成为融入农业产业中最活跃的生产力要素，现代农业发展迫切需要信息技术武装，农业发展方式转变也需要应用信息技术来做有力支撑。然而，由于农业信息化应用不断深入，迫切需要发展农业领域中全面感知、科学决策、精准控制三位一体应用模式，进而形成知识库加推理机模式的现代农业专家系统，最终实现智慧农业，来促进现代农业可持续发展。现有技术尚未全面涉及现代农业三位一体应用模式，如专利“一种农田作物生长信息网络化采集系统及其构建方法”（CN 103024939 A）和“用于温室环境信息远程监测的无线传感器网络汇聚节点”（CN 203675334 U）利用无线传感网络将感知层数据进行汇聚传输；而有的在ZigBee网络中进行感知数据和控制指令的汇聚传输，如专利“一种葡萄园智控装置”（CN 203520151 U），上述方法及设备均未全面涉及农业三位一体应用模式。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述现有技术存在的问题，提出一种感知数据和控制信息的汇聚传输装置及其方法，可以在农业领域中进行环境变量的全面感知、所遇问题的科学决策和相关设备的精准控制，并最终实现三位一体的应用模式。

为了达到以上目的，本发明的一种感知数据和控制信息的汇聚传输装置，包括微处理器、无线采集模块、存储模块、隔离模块和通讯模块；微处理器的采集端连接无线采集模块，其通讯端通过通讯模块连接服务器端中间件，微处理器的控制端通过隔离模块与PLC相连，其存储端通过SPI接口连接存储模块；微处理器含有：

信息分配写入装置，用以对无线采集模块的各集成传感器进行ZigBee地址分配，并写入连接的服务器端中间件的IP和端口号、连接的PLC的数量和相应的modbus地址；

子任务创建装置，用以对汇聚传输装置进行初始化并创建子任务，子任务包括：感知数据采集处理传输子任务、中间件端PLC控制指令监听子任务和PLC反馈状态上传子任务；

感知数据采集处理传输装置，用以通过信息写入分配装置中分配的ZigBee网络以采集各集成传感器获取的的感知数据，再通过通讯模块以16进制格式将采集的感知数据上传至服务器端中间件，最后，将感知数据与存储设备中设定好的阀值进行对比，若超出阀值范围，则发送控制指令至PLC控制机启动相关电机，若没有超出阀值范围，则保持与PLC相连设备的现有情况；

中间件端PLC控制指令监听装置，用以建立微处理器与服务器端中间件之间指定IP和端口连接，且每隔一分钟发送心跳包数据以维持连接，当服务器端中间件发送十六进制控制指令时，对十六进制控制命令进行解析，若指令正确则将该指令转换成modbus-rtu协议下的指令格式，发送到相应modbus地址下的PLC控制机以执行相关线圈的开关操作；

PLC反馈状态上传装置，用以在每隔30秒，利用modbus-rtu协议下的0x10指令获取PLC实时状态反馈量，并将状态反馈量转换为微处理器和服务器中间件的十六进制通信协议格式。