[发明专利]一种基于NI－WSN的农作物环境实时监控系统

说明书

一种基于NI‑WSN的农作物环境实时监控系统，包括环境信息采集传感器节点、网关节点和上位机；环境信息采集传感器节点用来采集农作物种植大棚内部环境信息，网关用于汇聚、传输上述采集传感器节点采集的数据，上位机用于展示采集的数据并对大棚环境进行实时控制；其中传感器节点采用NI公司WSN‑3202以及WSN‑3212模块，网关节点采用NI公司的WSN‑9791模块，传感器节点通过无线网络连接到网关节点，网关节点与上位机共处一个网段，同时上位机还连接环境控制模块；本发明所述农作物种植环境监控系统，可以克服现有种植方式中人工劳动量大，工作效率低和无法实时的控制环境参数等缺陷，以实现自动化管理，提高效率和产能。

技术领域

本发明涉及农业大棚环境监控系统技术领域，WSN领域以及控制系统领域。

背景技术：

随着工业生产水平日新月异的发展和人们生活的需要，利用无线网络传输温湿度等环境参数数据的方式，已经在生产生活的各个领域得到了广泛的应用。同时，人们也越来越重视温度测量的实时性和准确性。在温度环境比较恶劣的施工环境下，要求工作人员长期停留在恶劣环境中观察设备运转情况是不可行的，于是将采集到的现场数据传递给一个监控室的方式，可以方便监控室内工作人员通过发送控制指令就可以操作现场模块。然而，由于存在工作环境范围广，数据传输量大等问题，使用有线网络进行数据传输不仅浪费硬件的资源，占用空间，更存在布线困难的问题。特别是，当数据采集模块的位置经常变化时，使用有线数据传输的方式将无法满足工作环境的需求。因此，通过无线网络对数据进行采集的方式既经济，又高效，足以满足工业生产的要求。

物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段。其英文名称是：“Internet of things”。顾名思义，物联网就是物物相连的互联网。这有两层意思：其一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；其二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信，也就是物物相息。

它通过各种信息传感设备，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程等各种需要的信息，与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。

智慧农业就是将物联网技术运用到传统农业中去，运用传感器和软件通过移动平台或者电脑平台对农业生产进行控制，使传统农业更具有“智慧”。智慧农业是农业生产的高级阶段，是集新兴的互联网、移动互联网、云计算和物联网技术为一体，依托部署在农业生产现场的各种传感节点(环境温湿度、土壤水分、二氧化碳、图像等)和无线通信网络实现农业生产环境的智能感知、智能预警、智能决策、智能分析、专家在线指导，为农业生产提供精准化种植、可视化管理、智能化决策。

随着物联网等高新技术的发展，我国传统农业正在加快向现代农业转型，而智慧农业将成为现代农业未来发展的趋势。要建设智慧农业，就要依托物联网等先进的科学技术，大力推进农业科技创新，研究多功能、智能化、能推动农业生产力发展的农业科技成果，并及时地将科技成果转化为农业生产所需的技术产品，应用于农业生产的整个过程。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种基于NI-WSN的农作物种植大棚环境监控系统，以实现人工劳动量小，工作效率高和产能高的优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于NI-WSN的农作物种植大棚环境监控系统，本系统包括采集农作物种植大棚内部环境信息的采集传感器节点，以及用于汇聚，传输上述采集单元采集数据的网关节点和用于展示上述数据并对大棚环境进行实时控制的上位机。其中传感器节点采用NI公司WSN-3202以及WSN-3212模块，网关节点采用NI公司的WSN-9791模块，传感器节点通过无线网络连接到网关节点，网关节点与上位机共处一个网段，同时上位机还连接环境控制模块，环境控制模块采用电磁阀与环境调节设备连接。