智能农业无线监控系统方案

智能农业无线监控系统是一种结合计算机自动控制技术、智能传感技术等高科技手段的资源节约高效设施农业技术，主要根据温度、湿度、二氧化碳含量、光合有效辐射和土壤条件，控制温室指标，创造适合作物生长的最佳环境。显然，如何准确、稳定、方便地获取这些环境信息已经成为整个系统的关键。随着近年来短距离无线通信的发展，新兴的无线传感网技术为智能温室系统中的传感环节提供了强有力的技术保障。

北京威信紫晶科技有限公司现为北京中关村物联网产业联盟理事单位。凭借多年来在短程无线通信标准、芯片和传感网络技术领域的积累，独立开发了协议栈，支持大规模自组织、功能同步、功耗低的无线传感网络USSN（Ultra-Scale SensorNetworks）。USSN是指通过无线连接多个节点的网络。其他邻近节点可以转发网络中的任何数据。数据转发可以扩大网络覆盖范围。终端节点数据通过网络传输到网关，然后通过其他通信协议和方式传输到上位机，如图所示：威讯紫晶USSN基于技术，结合各种农业生产的需要，开发了具有独立知识产权的智能农业无线监控系统，可提供全天候、无人看管、免维护、不依赖电源的无线监控服务。

系统架构：

无线数据采集器、无线开关控制器、无线数据网关(多个)、PC由网络服务器(可选)组成，结构如下图所示。使用网关、收集器和控制器USSN传感网技术无线连接，每个网关下可同时连接数百个终端设备，所有终端自动组网同步工作。网关与PC或者网络服务器通过以太网或移动通信网络连接。网关在系统中处于核心地位，所有传感器收集的数据都应收集到网关中，所有对终端的控制指令也应通过网关向下发送。网关内置强大的操作系统，可以维护和存储网络和数据。PC机器通过网线或局域网直接登录网关后，可进行系统设置、收集网络管理、查看数据、绘制图表、导出数据等操作。通过局域网或3G将所有配置数据和采集数据传输到网络服务器上，支持多用户同时登录网络服务器查看网关数据。

系统功能描述：

无线数据网关和网络服务器都提供了功能强大、界面友好的软件。用户登录网关或网络服务器后，可以设置系统，收集网络管理，查看数据，绘制图表，导出数据。

1） 系统监控

登录后，所有用户都可以查看传感器网络中所有在线传感器的实时数据，并支持分类检查和检索功能。系统可以为所选节点绘制曲线，方便用户研究数据的短期趋势变化。

该软件还史数据方面，该软件还提供了良好的筛选功能，方便用户准确掌握传感器数值变化，并可以绘制曲线来研究趋势，如下图所示。

2） 设备管理

在此界面下，用户可以管理无线传感器网络中所有节点的认证、网络组合、拓扑结构和个性化信息。这部分是网关的核心，也是整个无线监控系统的核心。只有在所有无线收集器和控制器的正常网络组合后，才能实现数据上传和控制操作。

3） 报警管理

在报警管理模块中，用户可以单独设置相同类型的收集器或批量报警，包括上下限值、是否打开报警功能、发送报警短信的手机号码和报警电子邮件地址。当传感器超过预设限值时，节点将在监控界面上用红色标记，并按预设报警方式报警。该软件将记录所有报警，方便用户查看。

4） 数据维护

该软件提供数据维护功能，包括所有传感器数据的导出备份、网关设置的导出、网络配置的导出等。

5） 控制管理

软件支持手动和自动控制开关控制器。在手动模式下，用户可以通过界面上的按钮控制开关，如卷膜机、卷帘机、风扇等。在自动模式下，系统将根据用户预设的策略控制所有设备。用户可以根据需要定义组合条件的控制策略。

6） 系统设置

在系统设置模块中，用户可以设置网关工作模式，决定网关是否与公共网络服务器通信和数据上传。此外，用户可以在该模块中设置网关等局域网IP地址、动态域名分析、WIFI配置与网络连接相关的参数。

系统特点：

系统采用 3G+USSN 全无线架构，无布线施工，维护成本低

USSN 无线传感器网络技术IEEE802.15.4C 国际标和CWPAN 绿色、环保、无辐射的国家标准

USSN 传感器网具有全网同步的超低功耗特性，节能传感器节点采用普通电池供电可工作1 年以上

网络自动负载均衡，可评估网络中所有无线节点的功耗，功耗相似

可视化自动组网、自维、网络连接，全天候稳定运行，无需人工干预

所有无线收集器安装简单，即插即用，安装位置可随意改变，不受电缆束缚

良好的网络扩展能力可以随意增加和减少采集终端的数量。数百个采集器和控制器可以百个采集器和控制器

跳频加密认证机制，确保系统安全可靠运行

用户可以通过直接访问网关或网络服务器来管理所有的监控

管理软件界面友好，功能强大，保证数据记录和分析及时准确，系统稳定可靠

无线传感器网络独立工作，无需支付任何费用，多收集器数据通过网关统一发送，节省 3G 流量费。