[发明专利]一种农业智能控制无线网关通信方法

说明书

本发明公开了一种农业智能控制无线网关通信方法，所述方法包括如下步骤：第一步，节点到服务器的发送流程：无线传感器节点的数据从无线链路上传到Zig‑Bee协调器，数据包含了完整的 802.15.4 的帧，即包含物理层包头和物理层载荷；经过Zig‑Bee协调器上802.15.4协议栈处理，将各层报头剥离，有效数据载荷上传到应用层，应用层将数据源地址和载荷一起打包，再通过串行链路直接发送出去；串行链路发来的数据触发适配器中断，进入适配器接收服务程序；本发明的农业智能控制无线网关通信方法通过硬件地址和应用层端口的映射，使服务器与传感器节点之间的通信对应起来；传感器网络中ZigBee节点的数据通过该无线网关的汇聚与转换接入互联网。

技术领域

本发明涉及一种农业信息技术应用，具体涉及一种农业智能控制无线网关通信方法，属于农业信息技术技术领域。

背景技术

随着我国人口的不断增长和可耕地面积逐渐减少，开发设施农业、实现农业的可持续发展势在必行。 设施农业是具有一定的设施，能在局部范围改善环境气象因素，为植物生长发育提供良好的环境条件而进行有效生产的产业；设施农业的宗旨就在于在提高农业生产效率、产量的基础上实现资源节约、环境保护； 大力发展设施农业，是中国农业走现代化道路的一条有效途径，对于优化产业结构，推动农业现代化建设，提高经济效益，增加农民收入，改善农业生态环境，具有十分重要的意义；物联网技术是当前在国际上备受关注的、涉及多学科高度交叉、知识高度集成的前沿热点研究领域；它综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等，能够通过各类集成化的微型传感器协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息，这些信息通过无线方式被发送，并以自组多跳的网络方式传送到用户终端，从而实现物理世界、计算世界和人类社会三元世界的连通；物联网信息化与智能化技术与设施农业的结合必将是未来农业现代化发展的必要途径和重要实现方法；其中感知和采集各种环境或监测农田的信息，是后期处理的第一步，通过布设在农田现场的传感器，采集农作物的生长环境要素，然后将数据通过网络发送到中央计算机上，再由计算机对数据进行进一步处理；已有的一些研究将ZigBee和GPRS 技术相结合，组成无线监控网络进行应用；这样的组网方式实现简单，但成本较高，且现有技术中，没有比较好的农业网关通信方法。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种农业智能控制无线网关通信方法，将无线技术与有线技术相结合，较好地发挥了两者的优点；通过固化在芯片中的代码完成了两种不同协议的转换，实现了ZigBee网络和有线网络之间的互联。

本发明的农业智能控制无线网关通信方法，所述方法包括如下步骤：

第一步，节点到服务器的发送流程：无线传感器节点的数据从无线链路上传到Zig-Bee协调器， 数据包含了完整的 802.15.4 的帧，即包含物理层包头和物理层载荷；经过Zig-Bee协调器上802.15.4协议栈处理，将各层报头剥离，有效数据载荷上传到应用层，应用层将数据源地址和载荷一起打包，再通过串行链路直接发送出去；串行链路发来的数据触发适配器中断，进入适配器接收服务程序； 在接收服务程序里首先需要解决的是区分哪个节点来的数据，以及对数据帧进行划分；

第二步，服务器到节点的数据传输过程： 服务器为每个节点与适配器在应用层上建立套接字 socket连接，服务器首先查找待发送的节点地址，映射到对应的TCP目的端口，找到相应的socket 连接；将待发送数据打包到TCP数据包载荷，通过网络协议栈封包后发送到以太网；适配器从socket连接收到数据后，解包得到数据，同时根据 socket的端口得到节点地址，将节点地址和数据打包发送到串行链路上，协调器的串行链路收到数据，解出目的地址，再经过802.15.4协议栈发送到无线网络侧。

作为优选的实施方案，所述第一步其对数据帧进行划分具体如下：