溫室環(huán)境監測里的溫室無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )
溫室設施正在迅速發(fā)展和擴大。溫室的環(huán)境條件直接影響作物的生長(cháng)。因此,對此類(lèi)室內環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監測和控制非常重要。環(huán)境自動(dòng)控制技術(shù)是提高溫室環(huán)境控制技術(shù)的有效手段。無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )(WSN)可以構成現代溫室自動(dòng)化系統架構的有用部分。WSN是一組小型傳感設備或節點(diǎn),用于在給定位置捕獲數據。然后,這些節點(diǎn)將原始數據發(fā)送到網(wǎng)絡(luò )中的基站,基站將數據傳輸到執行分析并提取有意義信息的中央計算機。該系統使有關(guān)人員可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò )監控平臺方便地監控各種實(shí)時(shí)數據。無(wú)線(xiàn)通信可用于收集測量值,例如溫度、光照水平、二氧化碳和濕度??。與有線(xiàn)系統相比,WSN的安裝快速、便宜且容易。此外,只需在協(xié)調器設備的通信范圍內將傳感器節點(diǎn)從一個(gè)位置移動(dòng)到另一個(gè)位置,就可以在需要時(shí)輕松重新定位測量點(diǎn)。例如,如果溫室植物群高而密,那么小而輕的節點(diǎn)甚至可以?huà)煸谥参锏臉?shù)枝上。這些WSN的一個(gè)顯著(zhù)優(yōu)點(diǎn)是它們都是可擴展的(即節點(diǎn)和傳感器可以很容易地添加到網(wǎng)絡(luò )中)并且節點(diǎn)也是可重新配置的。這意味著(zhù)溫室運營(yíng)可以從小型WSN系統開(kāi)始,并在需要時(shí)逐漸升級到更大的系統??梢圆渴鹨粋€(gè)小型WSN(最少兩個(gè)或三個(gè)帶有基站的節點(diǎn))并用于監控,直到用戶(hù)達到理解和舒適的水平。
基站
作為網(wǎng)絡(luò )協(xié)調器的基站通過(guò)定期請求數據來(lái)管理各個(gè)節點(diǎn)的活動(dòng)。除了數據聚合和分析,基站還充當互聯(lián)網(wǎng)(通常是局域網(wǎng))的大門(mén),為運營(yíng)商提供遠程訪(fǎng)問(wèn)WSN數據的能力。
傳感器節點(diǎn)
無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )(WSN)通常由大量低成本、低功耗的多功能傳感器節點(diǎn)組成,這些節點(diǎn)部署在整個(gè)溫室中。WSN中典型的傳感器節點(diǎn)由無(wú)線(xiàn)通信單元、微處理器、數據采集單元、存儲單元和傳感器組成。 傳感器
傳感器可以定義為測量某種類(lèi)型的物理或化學(xué)特性并將該測量值轉換為可由觀(guān)察者或自動(dòng)數據收集系統讀取的信號的任何儀器。如上所述,所有溫室控制系統都需要有關(guān)定義溫室環(huán)境的變量的信息。傳感器提供信息。傳統上,種植者充當系統的集成“傳感器”,直接感受溫室條件,他們試圖將其與作物的生長(cháng)和發(fā)育聯(lián)系起來(lái)。今天,種植者可以使用許多復雜的電子傳感器來(lái)監測溫室條件并提供輸入數據,以自動(dòng)做出越來(lái)越微妙和有效的控制決策。
用戶(hù)界面
用戶(hù)界面可以說(shuō)是該系統最重要的部分,因為它允許種植者使用數據并從該系統中獲得最大利益。用戶(hù)界面主要包括實(shí)時(shí)數據展示、統計數據分析、實(shí)時(shí)預警系統、歷史數據查詢(xún)等功能。
數據記錄
數據歷史對于識別環(huán)境條件的模式和趨勢很有價(jià)值。然而,手動(dòng)監控和記錄環(huán)境參數會(huì )占用大量人員時(shí)間,并有損于其他重要的工作場(chǎng)所需求。許多監控系統會(huì )自動(dòng)保存信息,記錄數以萬(wàn)計的數據點(diǎn)、日期和時(shí)間。
基站
作為網(wǎng)絡(luò )協(xié)調器的基站通過(guò)定期請求數據來(lái)管理各個(gè)節點(diǎn)的活動(dòng)。除了數據聚合和分析,基站還充當互聯(lián)網(wǎng)(通常是局域網(wǎng))的大門(mén),為運營(yíng)商提供遠程訪(fǎng)問(wèn)WSN數據的能力。
傳感器節點(diǎn)
無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )(WSN)通常由大量低成本、低功耗的多功能傳感器節點(diǎn)組成,這些節點(diǎn)部署在整個(gè)溫室中。WSN中典型的傳感器節點(diǎn)由無(wú)線(xiàn)通信單元、微處理器、數據采集單元、存儲單元和傳感器組成。 傳感器
傳感器可以定義為測量某種類(lèi)型的物理或化學(xué)特性并將該測量值轉換為可由觀(guān)察者或自動(dòng)數據收集系統讀取的信號的任何儀器。如上所述,所有溫室控制系統都需要有關(guān)定義溫室環(huán)境的變量的信息。傳感器提供信息。傳統上,種植者充當系統的集成“傳感器”,直接感受溫室條件,他們試圖將其與作物的生長(cháng)和發(fā)育聯(lián)系起來(lái)。今天,種植者可以使用許多復雜的電子傳感器來(lái)監測溫室條件并提供輸入數據,以自動(dòng)做出越來(lái)越微妙和有效的控制決策。
用戶(hù)界面
用戶(hù)界面可以說(shuō)是該系統最重要的部分,因為它允許種植者使用數據并從該系統中獲得最大利益。用戶(hù)界面主要包括實(shí)時(shí)數據展示、統計數據分析、實(shí)時(shí)預警系統、歷史數據查詢(xún)等功能。
數據記錄
數據歷史對于識別環(huán)境條件的模式和趨勢很有價(jià)值。然而,手動(dòng)監控和記錄環(huán)境參數會(huì )占用大量人員時(shí)間,并有損于其他重要的工作場(chǎng)所需求。許多監控系統會(huì )自動(dòng)保存信息,記錄數以萬(wàn)計的數據點(diǎn)、日期和時(shí)間。