[發明專利]基于農業物聯網的無線傳感網絡控制節點裝置

在審

• 申請號: 201710123332.2
• 申請日: 2017-03-03
• 公開（公告）號: CN106846777A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 嚴曙;黃偉;胡曉波;兌志魁;高森
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: G08C17/02
• 分類號: G08C17/02;H04W84/18
• 代理公司: 太原華弈知識產權代理事務所14108
• 代理人: 李毅

技術領域

本發明涉及農業物聯網的無線傳感網絡技術的應用領域，特別是指一種基于農業物聯網的無線傳感網絡控制節點裝置。

背景技術

農業物聯網是以感知為前提，實現人與人、人與物、物與物全面互聯的網絡，廣泛應用于農業監控。實現農業監控的無線傳感網絡具有使用便捷、覆蓋范圍廣的優點，但是仍存在缺點。無線傳感網絡根據其組網原理的限制，數據丟失的幾率大，網絡的穩定性差；無線傳感網絡僅能單向的將采集到的信息傳輸至中心管理平臺，無法根據采集到的信息自主形成控制決策，導致控制效率低、控制成本高。

發明內容

本發明提出一種基于農業物聯網的無線傳感網絡控制節點裝置，解決了現有技術中無線傳感網絡數據丟失幾率大、網絡穩定性差、控制效率低、控制成本高的問題。

本發明的技術方案是這樣實現的：

一種基于農業物聯網的無線傳感網絡控制節點裝置，包括執行設備驅動部件和數據通信部件，

所述執行設備驅動部件包括：用于控制交流主電路的通斷從而控制執行設備啟停的可控硅控制單元；與可控硅控制單元連接并使其導通或阻斷其的可控硅觸發單元；與可控硅控制單元連接的檢測其通斷從而得到執行設備的工作狀態的執行設備狀態輸出單元；以及為整個執行設備驅動部件提供工作電壓的第一電源單元；

所述數據通信部件包括處理器單元；與處理器單元連接的用于非易失性程序和數據存儲的存儲器單元；與處理器單元連接的用于接收時間同步信號、控制指令以及向基站發送執行設備狀態信號的無線收發單元；以及為整個數據通信部件提供工作電壓的第二電源單元，所述處理器單元的第一連接端與所述可控硅觸發單元的接口連接，第二連接端與所述執行設備狀態輸出單元連接，第三連接端與無線收發單元的接口連接，該處理器單元用于判斷和處理接收到的數據包以及獲取上述第二連接端的電平值并保存在將要發送的數據包中，根據接收到的數據包頭地址判斷是時間同步信號還是控制指令：若是時間同步信號則重置時間同步計數器，若是控制指令則向第一連接端輸出高或低電平，以獲得的第二連接端的電平值作為狀態信號通過路由選擇路徑周期發送。

優選的是，所述的基于農業物聯網的無線傳感網絡控制節點裝置中，所述可控硅控制單元中采用可控硅控制交流主電路的通斷；所述可控硅觸發單元中的三極管連接可控硅，通過控制三極管的導通或截止從而導通或阻斷置于交流主電路的可控硅；所述可控硅觸發單元接口采用光電耦合器與三極管連接，將執行設備驅動部件與數據通信部件光耦隔離；可控硅控制單元連接交流接觸器的線圈輸入端，線圈的輸出端連接單/三相電壓，從而實現交流接觸器的導通與斷開；

所述執行設備狀態輸出單元中，接觸器的一組引腳接入執行設備狀態輸出單元接口，通過執行設備狀態輸出單元接口的輸出單元的高低電平來確定實時反饋交流接觸器的狀態，并將其傳送給處理器單元，從而對執行設備交流接觸器進行實時控制。

優選的是，所述的基于農業物聯網的無線傳感網絡控制節點裝置中，所述處理器單元如果收到來自無線收發單元的無線傳感器網絡數據，則首先進行異常數據檢測，根據檢測到的異常數據，對數據進行隊列處理，先入先出，從而通過設定隊列的長度來檢測最近收到數據中的異常數據次數，當認定為異常事件，然后發往基站進行進一步分析處理。

本發明的有益效果為：本發明在無線傳感網絡系統的基礎上，設計了一種無線傳感器網絡控制節點裝置，以有效解決無線傳感器網絡系統與執行設備之間的通信和智能控制方面的問題，并且其投資成本低、性價比高、實時性好、安全可靠、使用方便以及應用范圍廣。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

實施例：一種基于農業物聯網的無線傳感網絡控制節點裝置，包括執行設備驅動部件和數據通信部件。

執行設備驅動部件包括：可控硅控制單元、可控硅觸發單元、執行設備狀態輸出單元和第一電源單元。數據通信部件包括處理器單元、存儲器單元、無線收發單元和第二電源單元，處理器單元上設置有第一連接端、第二連接端和第三連接端。

可控硅觸發單元的接口的引腳通過第一連接端與處理器單元的微處理芯片的引腳相連，執行設備狀態輸出單元的接口通過第二連接端與處理器單元的微處理芯片的引腳相連，處理器單元的第三連接端與無線收發單元的接口連接。