[發明專利]基于無線傳感器網絡的家蠶飼養室環境智能監控系統及方法

有效

• 申請號: 201510415430.4
• 申請日: 2015-07-15
• 公開（公告）號: CN105116846B
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發明（設計）人: 黃志宏;劉吉平;何斌斌;張波;巫莉莉;余國雄;姜晟;蔡任爭;鐘焯榮;曾鳴;張曉鵬;鄒振華;李峙賢
• 申請（專利權）人: 華南農業大學
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 廣東廣信君達律師事務所44329
• 代理人: 李斌

1.基于無線傳感器網絡的家蠶飼養室環境智能監控系統，其特征在于，包括多個傳感器節點、網關模塊、監控模塊、上位機模塊、云端服務器模塊和手機APP模塊；所述傳感器節點與網關模塊通過Zigbee網絡連接；所述網關模塊一端與上位機模塊通過串口連接，另一端與云端服務器模塊通過無線方式連接；所述監控模塊與手機App通過互聯網連接；

所述傳感器節點，用于采集家蠶飼養室的環境信息，通過Zigbee網絡傳輸到網關模塊，并且接受網關的命令，通過紅外發送接收單元控制相應的電器進行相應的操作；

所述網關模塊，用于將傳感器節點傳來的數據進行分析、融合、壓縮后，利用無線方式與云端服務器模塊建立起Socket連接，通過互聯網將數據發送到云端服務器模塊上；所述進行數據進行分析、融合、壓縮的具體方法為：

協調器端傳送到STM32F103C8T6的數據里，包含著眾多標志位，所述標志位包括節點號標志、溫度標志位和濕度標志位，STM32F103C8T6識別出標志位后就提取出標志位后面的數值，該數值便為對應的量值，STM32F103C8T6接收多個節點數據，把每個節點的數據提取出來的量值統一放到數組里，這樣就實現了數據的融合和壓縮，最后通過wifi模塊發送出去，這樣就實現了數據的分析、融合和壓縮了；

所述監控模塊，用于錄拍家蠶飼養室的實時環境，將實時畫面傳輸到云端，通過手機App模塊可以遠程監測家蠶飼養室的環境，以便做出相應的措施；

所述上位機模塊，用于實時查看家蠶飼養室的環境信息，用戶可以發送相關指令到網關上，控制相應的傳感器節點對相應的電器進行操作；

所述云端服務器模塊，用于家蠶飼養室的環境信息和各個家電的開關狀態顯示出來，并且存儲到數據庫里，用戶可以通過發送相關指令控制相應的傳感器節點來達到控制不同家電工作的目的；

所述手機App模塊，用于訪問Web服務，通過Web服務可以從數據庫里得到家蠶飼養室的實時數據，顯示在手機界面上，并且可以通過手機發送相關命令控制相應的傳感器節點進行相應的工作；

通過上述家蠶飼養室環境智能監控系統進行智能監控的方法，包括下述步驟：

S1、通過傳感器節點采集家蠶飼養室的溫度、濕度、氧氣含量、PM2.5、光照度的環境信息，通過Zigbee網絡傳輸到網關模塊；

S2、網關模塊將傳感器節點傳來的數據進行分析、融合、壓縮后，通過串口方式將數據發送到上位機，同時通過有線或無線方式將數據發送到云端服務器；

S3、通過上位機實時查看家蠶飼養室的環境信息，用戶發送相關指令到網關上，控制相應的傳感器節點對相應的電器進行操作，控制家蠶飼養室的環境；

S4、用戶利用PC瀏覽器和手機APP訪問云端服務器的Web服務，通過Web服務可以從數據庫里得到家蠶飼養室的實時環境信息和各個家電的開關狀態，并且可以通過PC和手機發送相關命令控制相應的傳感器節點進行相應的環境調節工作。

2.根據權利要求1所述的基于無線傳感器網絡的家蠶飼養室環境智能監控系統，其特征在于，所述傳感器節點包括無線通信模塊CC2530、空氣溫濕度傳感器AMS2302、PM2.5灰塵傳感器模塊GP2Y1010AU0FCO1、氧氣傳感器模塊Grove-Gas Sensor、光照度傳感器模塊GY-30、紅外學習控制模塊HS0038B和電源模塊：無線通信模塊CC2530作為核心處理器，所述空氣溫濕度傳感器AMS2302通過電路與無線通信模塊CC2530連接，所述PM2.5灰塵傳感器模塊GP2Y1010AU0FCO1通過串口與無線通信模塊CC2530連接，所述紅外學習控制模塊HS0038B通過串口與無線通信模塊CC2530連接，所述氧氣傳感器模塊Grove-Gas Sensor通過電路與無線通信模塊CC2530連接，所述光照度傳感器模塊GY-30通過IIC總線與無線通信模塊CC2530連接，所述電源模塊通過電路給各模塊供電。

3.根據權利要求1所述的基于無線傳感器網絡的家蠶飼養室環境智能監控系統，其特征在于，所述網關模塊包括核心處理器STM32F103C8T6、無線通信模塊CC2530、UART-Wifi模塊TLN13UA06和電源模塊；所述核心處理器STM32F103C8T6通過兩個串口分別連接UART-Wifi模塊TLN13UA06和無線通信模塊CC2530，所述電源模塊通過電路給各模塊供電。