[发明专利]一种基于IPv6的农业物联网系统及控制方法

权利要求书

1.一种基于IPv6的农业物联网系统，采用6LowPAN无线传感器网络技术，其特征在于包括边界路由器、与边界路由器之间进行通信的监测节点和对监测节点进行控制的上位机软件，

所述上位机软件发出用于获取参数数据的参数获取命令与用于控制设备的控制命令；

所述边界路由器对6LowPAN无线传感器网络区域分配IPv6地址前缀，包括转换器与路由器，所述转换器与路由器通信连接；

所述监测节点包括天线、微处理器、传感器模块以及继电器模块，所述监测节点通过天线、微处理器接收到上位机软件发出的信息，如果监测节接收到上位机软件的所述参数获取命令，则将传感器获取的采集数据发送至上位机软件；如果接收到上位机软件的所述控制命令，就将所述控制命令通过继电器模块发送给农业生产的执行机构。

2.根据权利要求1所述的基于IPv6的农业物联网系统，其特征在于所述上位机软件为手持式设备的APP软件或是计算机的客户端软件，所述计算机和手持式设备都通过WIFI网络与边界路由器进行连接。

3.根据权利要求1所述的基于IPv6的农业物联网系统，其特征在于所述监测节点还包含有温度传感器、空气湿度传感器、二氧化碳传感器、土壤湿度传感器以及土壤PH传感器。

4.根据权利要求1所述的基于IPv6的农业物联网系统，其特征在于转换器包括天线、微处理器以及串口模块，天线与串口模块分别与微处理器通信连接；路由器是运行了OpenWRT操作系统的家用路由器。

5.根据权利要求4所述的基于IPv6的农业物联网系统，其特征在于所述路由器设有一个USB口，USB口通过USB线与所述串口模块通信连接实现数据交换。

6.根据权利要求1所述的基于IPv6的农业物联网系统，其特征在于所述参数获取命令格式包括：大棚序号、监测节点序号、传感器类型以及数据校验位。

7.根据权利要求1所述的基于IPv6的农业物联网系统，其特征在于所述控制命令格式包括：大棚序号、监测节点序号、控制设备类型、控制命令以及数据校验位。

8.如权利要求1-7任一项所述的基于IPv6的农业物联网系统的控制方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1）使用电池对监测节点进行供电，放置于农业大棚中；使用USB线将边界路由器的转换器部分与路由器部分进行连接，边界路由器随后会为该区域分配IPv6地址前缀；监测节点在接收到边界路由器分配的IPv6地址前缀后，所述IPv6地址前缀与微处理器内的MAC地址生成一个IPv6地址作为该监测节点的IP地址；

步骤2）使用手机或者电脑，通过无线的方式与边界路由器进行连接，连接成功之后，打开手机APP或者电脑上的上位机软件；

步骤3）APP或者上位机软件会定时地向各个监测节点发送参数数据获取命令，得到监测节点返回的传感器数据，随后将数据在软件界面上进行显示，并存储至数据库中，以便用户通过上位机软件上的曲线图查看大棚内环境参数的变化情况；

步骤4）上位机软件生成一张表格，用于记录设备的IP地址，上位机软件根据该表依次向各个监测节点发送命令，如果上位机向某一监测节点发送命令，但没有接收到该监测节点返回的数据，则上位机判定该节点工作异常，向用户发出警告，提醒用户进行检查该监测节点的运行情况；用户可在上位机软件中设置环境参数的阈值，当接收到的参数数据不在该阈值范围内时，便会报警，以提醒用户。

9.根据权利要求1所述的基于IPv6的农业物联网系统的控制方法，其特征在于在步骤3）中，当上位机软件向监测节点发送数据，数据到达边界路由器时，边界路由器会根据6LowPAN无线传感器网络建立时形成的路由表，确定将数据发送至哪一个监测节点，每一个监测节点都有一个路由表，确定数据的目的地址后，对应监测节点接收该数据包并对其进行解析，执行相应的操作；否则，根据自身的路由表，将数据发送至下一个监测节点。

10.根据权利要求1所示的基于IPv6的农业物联网系统的控制方法，其特征在于监测节点采用被动的方式接收上位机软件发出的数据和命令。