Zigbee和百度地图API在农田信息采集系统中的应用

针对精细农业中实时数据采集问题,将数据采集技术与Zigbee无线传输、地理信息技术相结合,以LPC1100系列Cortex-M0微处理器为核心,并辅以外围芯片和接口电路,设计了一个基于ARM微控制器的嵌入式无线数据采集系统,可实现土壤容积含水率和田间空气温度的采集。通过使用百度地图API技术,实现在百度地图上显示采集到的数据。实验证明,该系统设计简单、可靠性好、易于安装、经济实用。     

基于WSN的水产品冷链物流实时监测系统

为降低水产品物流损耗、提高水产品冷链物流信息化程度,以ZigBee协议为基础,围绕CC2530型无线传感片上系统,设计了基于无线传感网络(WSN)的水产品冷链物流实时监控系统。系统包括用于采集温度数据的监测节点、用于ZigBee网络组织与数据汇聚的协调器节点和用于实时监测、数据存储和网络控制的远程管理系统。冷链环境系统测试表明监测系统能够应用于水产品冷链物流仓储和运输的全过程,监测节点在变温箱温度-18℃时工作可靠。通信性能测试表明使用-3 dBm射频功率在30 m通信范围内丢包率小于8.4%,节点通信能耗低。     

作物需水信息远程实时采集系统的设计

作物需水信息的快速获取和实时传输是实现智能诊断和精量灌溉的前提。为此,设计了一种实时采集影响作物需水多环境参数的多通道数据采集系统。该系统以超低功耗单片机MSP430F149为核心处理模块、西门子MC39i为无线传输模块,以计算作物需水量的彭曼—蒙特斯公式中的主要气象要素(温度、湿度、日照时数、风速、辐射)和土壤湿度作为采集对象,根据各传感器输出信号设计了数据采集通道数量及类型。设计选用了系统的实时时钟电路、数据存储模块、LCD液晶显示以及控制键盘等电路,开发了系统各模块的控制软件,实现了通道选择、数据采集、数据处理、液晶显示及无线数据传输等功能。经电位器模拟输出电压测试,系统能实现数据采集和实时显示的功能,可以应用于灌溉决策系统中作物需水信息的实时监测。     

基于 Zigbee 的风蚀环境数据采集处理系统的研究

以Freescale 公司的无线单片机 MC13213为核心控制器,设计了基于ZigBee 技术的土壤风蚀数据采集处理系统,可实现风速、环境温湿度、大气压力和土壤风蚀量等数据的无线实时采集,并结合LabVIEW 8．6编写数据处理软件对数据进行处理。试验表明,环境数据的传输速率最高可达150kbps,有效传输距离在190m以内;系统可以对32个数据采集节点进行扫描,并对各个节点的数据进行无线传输,可以稳定地用于野外风蚀环境数据的采集和处理。     

基于Zigbee技术的果园生态环境监测系统

针对我国水果生产管理水平较低、尚无科学的方法实时监测果园生产环境和果树生长状况的现状,提出了一套无线实时监测果园生态环境的方案.该方案基于无线通信协议Zigbee技术,采用Microchip公司的Zigbee协议栈和开发平台,构建了星型无线传感器网络.以温度数据采集为例,介绍了无线传感器数据采集单元;研究分析了Zigbee协议栈网络的形成过程及数据采集发送程序,该程序完成温度数据采集,并无线发送.测试证明,该方案实现环境参数无线采集,为果园环境监测提供了有效的解决方案.     

太阳能沼气工程无线监测系统设计研究

针对太阳能沼气工程监测系统要求,开发了一套多传感器数据采集、远程无线传输、上位机无线接收数据与监测的系统装置.该系统通过温湿度、压力、热电偶传感器采集到大气温湿度、软体沼气压力、沼液温度,经nRF905无线发送至接收模块与上位机进行通信;上位机接收到数据后,将其保存到数据库中,并显示实时动态曲线.试验测试表明,该系统操作简单、稳定性好,能够实现太阳能沼气工程的信息监测功能.     

冷链运输监测中无线传感器节点设计

针对当前冷链运输监控系统中存在无线传感器节点功耗大、使用时信道易冲突且协议复杂的问题,设计了一种基于无线传感器网络的冷链运输远程监控系统中的无线采集节点.选择以MSP430F149为核心的处理器,采用SHT11与PT1000双传感器测量温、湿度,完成对不同精度温区的温、湿度数据采集;采用SX1212无线芯片实现无线传输.另外,自主设计了星型自组无线传感器网络协议,针对冷链运输特点设计了物理层,并采用二叉树与动态帧时隙ALOHA的融合算法以避免碰撞.测试结果表明,通过硬件设计及使用自主协议,系统具有功耗低、组网迅速等优点,能较好地满足无线传感器节点在冷链运输环境中的应用.     

基于NB—IoT的农产品储运测控系统设计

针对农产品物流环节中农产品配送环境难以得到有效保证这一问题,利用数据采集技术、移动蜂窝通信窄带物联网技术和无线传感器网络技术,设计农产品储运配送测控系统。以传感器模块、继电器模块和无线传感器网络为核心,实现农产品储运配送环境数据的无线采集和设备的无线控制。利用基于移动蜂窝通信的窄带物联网技术使本地的环境数据和设备可以实现远程的监测和控制。测试表明,该系统虽然受到温室大棚和节点安装位置对信号的影响,造成数据在传输过程中的丢包和时延,但系统能够正常使用,实现对农产品储运环境的远程实时监测和设备的控制。     

基于Zigbee技术的温室大棚信息采集器的设计

针对温室环境复杂、监测点较为分散,传统温室数据采集系统成本较高、移动性差的现状,开发了手持式温室环境信息无线采集器,可实时采集温室现场数据并进行远程传输,便于携带和移动。     

基于GPRS的灌区水位智能监测系统设计

为实现三江平原灌区地下水位数据的实时采集和监控,设计了基于无线传输的灌区水位监控系统。数据采集终端使用超声波水位传感器对地下水位进行实时监测,使用GPRS无线通讯技术实现水位数据的远距离传输;水位监控中心接收、处理、存储并实时显示水位数据,同时绘制出水位变化折线图。试验结果表明,系统测量误差介于0.1~0.5cm之间,能完成对灌区地下水位的实时监测,运行十分稳定,为当地政府部门合理开发灌区地下水资源提供了宝贵的科学依据。     

基于WSN的北美冬青鲜切枝冷链全过程监测系统

为了保证北美冬青鲜切枝冷链物流过程中的品质,提高冷链物流过程的可追溯性和透明度,以433MHz为发射频率,温湿度和气体环境为关键参数,设计了面向北美冬青鲜切枝冷链物流的无线实时监测系统。系统包括从传感器节点、主传感器节点和远程监测系统。从传感器节点集成了温湿度传感器、CO2传感器和乙烯传感器,主传感器节点用于建立和维护无线传感网络和汇集数据,远程监测系统用于远程实时监控。同时,对传感器节点的标定、准确性和功耗进行测试,并且将该系统应用于北美冬青冷链实地监测。结果表明,监测系统能够很好地应用于北美冬青存储和运输全过程,且能够稳定、准确地监测冷链环境温度、相对湿度、CO2和乙烯体积分数等关键参数的变化过程,有效反映了北美冬青鲜切枝的品质变化。     

棉垛温湿度监测管理系统的设计

为解决籽棉存储过程中棉垛内部温湿度难以实时获取以及传输的问题,利用无线传感技术及多点式实时温湿度采集布设结构,设计了针对棉垛内部温湿度数据实时采集及采集后的决策管理系统,保证籽棉在存储加工过程中的质量。该系统实现了棉垛内部温度湿度数据多点实时采集、决策管理及历史查询等功能,完整地获取了整个棉垛的温湿度信息,提高了管理人员对棉垛的有效控制,降低棉垛变质概率。     

节水灌溉监控系统设计——基于WSN和模糊控制策略

针对农田灌区范围广、数据量大和实时传输难的特点,设计了一种基于无线传感器网络的农田自动节水灌溉系统;综合运用无线传感器智能信息处理技术和无线数据通信技术,全面提升系统的自动化与监测水平。该系统采用星型拓扑结构组网,通过在监测区域部署ZigBee网络节点,将监测数据汇集到嵌入式测控系统,实现统一的数据管理和网络路由监测功能;以微处理器芯片为核心控制器件,由无线传感器网络节点实时采集和处理土壤温湿度数据,并将其发送到接收端,在接收端对数据进行存储和显示,实时监测土壤温湿变化,实现节水灌溉的自动化控制及水资源的高效利用。试验证明,该系统稳定性好,数据传输可靠性高,通过增加数据采集频率,减少了数据丢包率,使用灵活,适用于不便直接连线的一般监测场合应用。     

基于GSM无线传输的温室环境数据采集系统

论述了对温室环境数据进行远程监测的一种方法.温室环境数据采集系统将传感器采集到的环境数据通过GSM模块进行无线传输,实现对温室环境的远程监测.SWP系列多路巡检显示控制仪处理传感器采集的环境数据,并通过RS232串口实时传输给计算机.GSM模块将环境数据通过GSM无线网络传输给远程的数据中心.采用无线数据传输实现通讯具有方便和安全的特点,克服了恶劣环境下架线不便的困难.     

GPRS技术在温室大棚环境监控中的应用

GPRS技术(通用分组无线业务)具有实时在线、按量计费、高速传输等优点,已经广泛应用于众多领域。介绍了利用通用分组无线业务实现温室环境监控中的无线数据传输,分析了GPRS的基本原理和特点,介绍了GPRS无线数据采集与传输的终端组成以及工作流程。     

热带特色水果低碳物流中的信息管理研究

由于热带特色水果物流系统基础设施不完善、中间环节繁多、物流渠道复杂、物流结点散乱、运作效率低下,导致热带特色水果物流过程中损耗严重,安全事故频发.为此,介绍了海南热带特色水果的种植情况和收获情况等,根据热带特色水果易腐易烂的特征,需要在冷链环境下进入物流.采用RFID技术,初步构建了热带特色水果的低碳物流信息管理系统,实现了对冷链物流环境中的温度等重要因子进行采集和监控,可以实现对冷链物流的指导,提高热带特色水果的物流质量和效率,减少物流中废气废物的排放,使热带特色水果的物流实现低碳化.     

基于SPC的农产品冷链物流感知数据压缩方法

针对无线传感器网络实时监控的农产品冷链物流环境中,传感器节点的感知数据传输频率高、能耗高和监测时间短的问题,提出基于统计过程控制( SPC)的感知数据压缩方法,设计了适用于传感器节点数据处理的动态-单值-滑动极差(D-X-Rs)算法.通过冷链物流环境试验仿真,对比了D-X-Rs算法、阈值算法和K-滑动均值算法的数据压缩性能.结果表明,D-X-Rs算法数据的每数据点压缩开销(CCP)在温度稳定和波动状态均与最优方法所得结果接近,具有良好的平衡性和适应性.     

基于压缩感知的无线粮虫声信号采集方案

基于无线传感器网络的储粮害虫声信号采集与监测系统已成为大规模粮仓中害虫监测系统的发展趋势。然而,现有的无线害虫声信号采集系统由于受无线网络带宽资源及采集节点硬件资源的限制,只能计算及传输少量的声信号特征参数,难以实现对大流量声信号的多点分布式采集与完整声信号的实时传输。为此,提出一种基于压缩感知的声信号采集方案。该方案既可以实现储粮害虫声信号特征参数的无线传输,还可根据用户需要将多点采集到的完整音频信号通过无线网络实时地传输至用户端,实现用户对粮仓虫害情况的实时监测。实验结果表明:该方案设计合理,在保证用户端接收信号误差小于0.5%的情况下,可有效地实现储粮害虫声信号的多点分布式采集与声信号的实时可靠传输。     

拖拉机田间作业参数无线检测系统研究

针对当前拖拉机检测系统功能集成度低、检测参数不全面、传输距离有限的问题,开发了拖拉机田间作业参数无线检测系统。该系统由传感器、数据采集仪及上位机软件监测平台3部分组成,能够实现PTO转矩及转速、油耗、发动机转速、悬挂提升力、力位调节加载力、加载角度、行驶速度、车轮转速、牵引力等多种参数的采集、无线发送与存储。系统工作时,数据采集仪中的车载检测仪将采集的传感器数据发送至无线数据接收器,无线数据接收器通过串口将数据传输至上位机软件监测平台,实现对各类试验参数的实时监测与数据处理。为验证检测系统的可行性与稳定性,对系统进行了采集通道的计量,结果显示模拟信号通道绝对误差绝对值最大为0.003V,引用误差最大为0.03%,频率信号通道检测绝对误差最大为2Hz,引用误差最大为0.013%,满足对拖拉机作业参数的采集需求。在此基础上,进行了PTO转矩参数及拖拉机无负载行驶速度采集试验。试验结果表明,检测系统可以实现转矩参数的稳定采集及数据的无线传输;在5、8、14km/h 3挡车速匀速行驶下,拖拉机车轮转速与实际行驶速度基本一致,最大相对误差分别为2.0%、1.2%及0.7%。本系统可满足对拖拉机工作性能参数的无线检测需求,数据采集稳定且采集精度较高,为拖拉机多作业参数的无线采集提供有效手段。     

粮仓无线温湿传感器系统的设计

本文设计的粮仓无线温湿度传输系统主要由温湿度数据采集模块、无线传输模块、USB传输模块、上位机(PC机)数据处理模块、上位机之间通信模块等部分组成。这一无线温湿传感器系统可以对粮仓的温湿度实现实时监控。