[实用新型]一种手机远程实时监控大棚环境因子的多功能无线装置

说明书

技术领域

本实用新型提供了一种手机远程实时监控大棚环境因子的多功能无线装置，其中涉及无线传感器检测技术和数据信息处理、互联网数据传输、Android技术运用领域。

背景技术

当前，随着社会经济的迅速发展，对非时令季节花卉、蔬果的需求量越来越大，这样就对温室大棚的需求与日剧增。温室内的环境状况可以说直接影响农作物生长的好坏，因此大棚中的温湿度、土壤湿度和作物的生长情况等信息是否能够实时的掌握在手中就显得尤为重要。传统农业大棚多通过人工方式采集农作物生长环境的空气温湿度和土壤水分等参数，难以保证数据的有效性和实时性。而采用以有线网络的监控装置，由于易受到地理环境、布线繁琐等因素的影响，其维修、更新的费用和难度都较大，给广大用户带来一定的不便，故推广意义不大。

目前无线传感网络(WSN) 作为一种全新的信息获取平台，能够实时监测和采集网络分布区域内的各种检测对象的信息，并将信息发送到网关节点，具有快速展开、抗毁性强等特点。Zigbee技术作为一种无线传输方式具有低能耗，低成本，网络容量大，灵活性强等特点，且Zigbee技术支持自动动态组网、自主路由。WSN 网络是动态变化的，无论是节点的能量耗尽，或者节点被敌人俘获，都能使节点退出网络，这就希望WSN能具有动态组网、自主路由的功能，而Zigbee 技术就正好能解决了WSN 的这一需要。 

目前也有一些运用Zigbee技术开发出的无线传感器，但其所测的数据缺乏多样性，比如专利申请号为CN200610169654.2的《基于无线传感器网络的温室大棚用温湿度采集通信系统》，此系统只能对大棚内的温湿度信息进行采集；还有些无线传感器并不能做到对大棚进行实时的监控，比如专利申请号为CN201220091703.6的《基于Zigbee技术的大棚无线实时监测管理系统》，其运用GSM模块将大棚内某个时刻的数据信息通过短信的方式发送到用户的手机端，这样并不能做到真正的实时监控。

发明内容

根据上述分析，本实用新型的目的是开发一种可以随时随地对大棚内的环境因子进行监控的装置，该装置可以采集大棚内尽可能多的环境因子数据，不局限于温湿度、光照等信息，实现检测功能多样化，数据传递实时化。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种手机远程实时监控大棚环境因子的多功能无线系统，包括安装在大棚内的无线装置、无线网关模块、PC机和Android手机，所述无线装置包括温湿度传感器、光照传感器、土壤湿度传感器、烟雾传感器、人体热红外传感器、传感器节点、摄像头、LCD显示屏、蜂鸣器和供电电池组，上述五种传感器内部均集成了单片机和ADC模块，可直接输出数字信息，所述五种传感器所获得的信息先在无线装置的传感器节点上进行初步预处理，完成必要的A/D转换和图像压缩处理，然后再经过传感器节点上的无线数据接收模块CC2530转换为有效的数字信息，再通过ZigBee无线网络通信协议与无线网关模块之间进行数据的传送和接收；所述无线网关模块通过USB标准接口与PC机连接，在PC机的显示界面，实时显示传感器获得的各种数据图像信息，利用Internet将得到的数据发送至Android手机客户端，让用户随时随地掌握大棚信息。

PC端采用VC开发软件提供的MSComm控件对网关传输的信息及图像进行实时处理并显示，对于其中的部分信息处理后将返回至传感器端上的LCD显示屏，对其中的信息超过警戒值或在人体热红外传感器（可于夜间开启，用于防盗）被触发时，无线装置的蜂鸣器会发出警告声，且用摄像头进行拍照。再由C#编译PC客户端，将计算机中的信息及图像信息上传至互联网。

客户的Android手机将安装上由eclipse编译的手机客户端，用以下载互联网上的信息及图像，并在客户端上直观显示，实现远程实时监控；同时此客户端可发送对无线数据接收模块CC2530的控制信息，如开启热红外传感器，或用节点摄像头对大棚进行拍照等。所述传感器节点每10秒进行一次数据采集。

本无线传感网络采用树形拓扑结构，每一个节点既可以做发射结点又能作为协调器工作。即存在多个终端节点和路由节点，它们按照树状结构汇总到根节点即ZigBee网关节点。ZigBee 网关启动后，开始在设定的信道范围内搜索，标记信道能量低于设定能量值的信道为可用信道，并在可用信道中执行活动情况扫描，判断该信道中是否有其他ZigBee 设备。找到一个最好的信道后(没有其他任何设备)，它将随机选择一个未被占用的PANID 作为标识，建立自己的网络。网络建立完成后，其它传感器节点将相继加入该ZigBee网络。

 本实用新型的有益效果：