[發明專利]一種基于無線定位技術的園圃微灌方法及系統

有效

• 申請號: 201610166155.1
• 申請日: 2016-03-22
• 公開（公告）號: CN105766566B
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發明（設計）人: 劉新波;王偉然;張旗;魏海峰;張懿
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;A01G25/16
• 代理公司: 32204 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙)
• 代理人: 陳靜

本發明公開了一種基于無線定位技術的園圃微灌方法及系統，包括處理器、植株、微灌噴頭和安裝在微灌噴頭上的無線傳感器裝置；處理器依據無線傳感器裝置收集到的傳感數據和植株定位信息計算噴水方案，并按照噴水方案控制微灌噴頭噴水。本發明有助于減少管理人員規模、提高生產效率、增強自動化水平，具有理論與實際應用上的意義。

技術領域

本發明涉及園圃灌溉，尤其是一種基于無線定位技術的園圃微灌方法及系統。

背景技術

我國是傳統農業大國，發展農業及其相關產業具有國計民生的現實意義。溫房培育在農業種植中一直占據重要地位，跨季蔬菜、水果花卉、水稻育種等一系列農業活動離不開溫房的存在，而溫房的灌溉系統以及溫度控制都是影響作物生長的重要指標。

目前，我國溫房培育自動化水平不高，如申請號201080045542.0公開的噴灑器，雖然改進了噴灑裝置的結構，但依然不能夠實時根據園圃內的環境狀態隨時調整噴頭，此外，現有的園圃中加熱、降溫、灌溉、施肥還需要專門的種植人員，能耗、澆灌控制精度不夠，仍屬于粗放型生產階段。

發明內容

發明目的：針對上述現有技術中存在的缺陷，本發明旨在提供一種基于無線定位技術的園圃微灌裝置及其方法。

技術方案：一種基于無線定位技術的園圃微灌方法，包括以下步驟：(1)現場設備讀取無線傳感器裝置的傳感數據并發送至處理器；處理器將植株作為盲節點進行定位；

(2)處理器依據傳感數據和植株定位信息計算噴水方案；

(3)處理器按照噴水方案控制微灌噴頭噴水。

進一步的，還包括如下步驟：

(4)處理器通過無線通信裝置將傳感數據和植株定位信息發送至監控終端，監控終端進行實時監控并通過無線通信裝置向處理器傳輸控制指令。

進一步的，步驟(1)中所述的將植株作為盲節點進行定位具體包括如下子步驟：

(1.1)將微灌噴頭作為AP節點進行定位和編號，在定位的過程中采集園圃無線信號的功率值，繪制無線信道特征圖譜；

(1.2)實地測量微灌噴頭的實際位置并對無線信道特征圖譜進行修正，得到各個AP節點的坐標位置(x_i，y_i)，其中下標i表示AP節點的編號；

(1.3)所有AP節點依次向盲節點發射射頻信號，在盲節點測量功率計算距離，設置功率閾值，并將低于閾值的AP節點舍去，選取10個高于閾值ε₁的AP節點，如果節點不滿10個，降低閾值再次選取，如果節點多于10個，則提高閾值再次選取，直至只有10個高于閾值的AP節點；

(1.4)對所選擇的AP節點進行排序和分組，根據三角測量對盲節點進行定位，結合AP節點的坐標位置，計算盲節點的坐標位置(x_k，y_k)，其中下標k表示盲節點的定位的次數，即第k次盲節點定位；

(1.5)繪制盲節點范圍圖，盲節點坐標范圍為盲節點坐標位置+誤差閾值ε₂，順次連接坐標范圍邊界得到盲節點范圍圖；

(1.6)對比盲節點的坐標位置(x_k，y_k)的無線信道特征與無線信道特征圖譜，選擇誤差最小的3個盲節點的坐標位置(x_n，y_n)，；

(1.7)對步驟(1.6)中選擇的3個盲節點進行加權平均與坐標定位，定位得到的坐標位置(x_m，y_m)即為最終測定的植株的位置。

進一步的，步驟(2)具體包括如下子步驟：