[發(fā)明專利]基于NFC低功耗灌溉設(shè)施的通信裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410203816.4
• 申請日: 2014-05-14
• 公開（公告）號: CN103957038A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 岳學(xué)軍;全東平;洪添勝;蔡坤;朱余清;劉永鑫;燕英偉;吳偉斌;徐興;李震
• 申請（專利權(quán)）人: 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H04B5/02
• 分類號: H04B5/02;A01G25/00
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 楊曉松

1.一種基于NFC低功耗灌溉設(shè)施的通信裝置，包括主控MCU、電磁驅(qū)動閥、穩(wěn)壓及升壓電路，所述主控MCU分別于驅(qū)動電磁閥和穩(wěn)壓及升壓電路連接，其特征在于，還包括用于接收調(diào)控參量更新的NFC存儲器，所述NFC存儲器通過內(nèi)部集成的I²C通訊接口與主控MCU進行內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸，通過內(nèi)部集成的RF接口與外部感應(yīng)天線連接，實現(xiàn)與外部NFC移動終端的數(shù)據(jù)交換。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于NFC低功耗灌溉設(shè)施的通信裝置，其特征在于，所述NFC存儲器采用射頻芯片M24LR16E，集成雙接口EEPROM，雙接口為I²C通訊接口和標(biāo)準(zhǔn)的ISO15693射頻接口。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于NFC低功耗灌溉設(shè)施的通信裝置，其特征在于，所述NFC存儲器還包括13.56MHz的感應(yīng)天線，主控MCU通過I²C接口與M24LR16E連接，M24LR16E通過射頻接口與外部感應(yīng)天線連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的基于NFC低功耗灌溉設(shè)施的通信裝置，其特征在于，還包括顯示單元和輸入按鍵，所述顯示單元和輸入按鍵均與主控MCU連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于NFC低功耗灌溉設(shè)施的通信裝置的方法，其特征在于，主控MCU通過I²C接口讀取NFC存儲器單元內(nèi)置EEPROM中被從外部接口RF寫入的校準(zhǔn)日期、灌溉時間的調(diào)控參量數(shù)據(jù)包，經(jīng)過MCU處理可獲得預(yù)設(shè)灌溉調(diào)控參量值，進而更換初始參數(shù)達到更新當(dāng)前灌溉調(diào)控參數(shù)的目的。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于NFC低功耗灌溉設(shè)施的通信裝置的方法，其特征在于，該方法具體包括下述步驟：

(1)根據(jù)原有灌溉裝置電路，電源電路穩(wěn)壓處理供MCU及電磁閥各部分電路正常工作；

(2)初始化主控MCU，并初始化NFC存儲器，初始化后NFC芯片并不會工作在讀卡器模式、卡模擬模式、點對點模式中的任何一種；

(3)配置集成在主控板上的NFC存儲器為被動模式，也即為卡模擬模式。當(dāng)前程序啟動后，NFC芯片得到由MCU傳輸過來相應(yīng)的模式配置參數(shù)NFC-A、Listen、被動通信，表示設(shè)置NFC工作在卡模擬的模式，也可以給NFC芯片配置多個參數(shù)組設(shè)置RF協(xié)議、傳輸速率、所能支持的最大負載長度等；

(4)主控MCU通過I²C接口從NFC存儲器內(nèi)置EEPROM中讀取灌溉初始參數(shù)，并按該參數(shù)執(zhí)行灌溉任務(wù)；

(5)用戶使用NFC移動終端。靠近該通信裝置時，經(jīng)過步驟(3)NFC芯片的模式配置好后，NFC芯片被配置為卡模擬模式，那么NFC芯片就會等待對方設(shè)備發(fā)來的命令，當(dāng)接收到激活信號后，發(fā)起設(shè)備產(chǎn)生無線射頻磁場來初始化通信，該裝置的NFC則響應(yīng)命令并選擇負載調(diào)制方式進行通信；

(6)NFC移動終端與該裝置NFC單元建立數(shù)據(jù)連接，并讀取NFC識別卡信息驗證碼，然后通過PLMN或無線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳送至應(yīng)用處理系統(tǒng)進行驗證，此時ＮＦＣ移動終端顯示讀到的信息，同時在裝置輸入界面需要輸入驗證密碼，完成用戶身份驗證后，通過天線獲得新的灌溉任務(wù)參數(shù)，并寫入NFC存儲器EEPROM中。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于NFC低功耗灌溉設(shè)施的通信裝置的方法，其特征在于，所述步驟(3)中，選擇NFC為被動工作模式，由NFC發(fā)起設(shè)備在整個通信過程中提供RF磁場，將數(shù)據(jù)發(fā)送到NFC目標(biāo)設(shè)備，目標(biāo)設(shè)備不需要產(chǎn)生磁場，而是用調(diào)制負載技術(shù)以相同的速度將數(shù)據(jù)傳回NFC發(fā)起設(shè)備，可以大幅降低設(shè)備功耗并延長電池續(xù)航能力。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于NFC低功耗灌溉設(shè)施的通信裝置的方法，其特征在于，步驟(5)中，所述NFC移動終端為具有NFC功能的手機或編程器。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的NFC低功耗灌溉設(shè)施的通信裝置的方法，其特征在于，還包括對灌溉參數(shù)修改的數(shù)據(jù)，當(dāng)用戶需要修改參數(shù)時，通過顯示屏和按鍵灌溉參數(shù)進行修改。