一種冠層微環(huán)境自動監(jiān)測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及機(jī)械無線通信領(lǐng)域，尤其涉及一種冠層微環(huán)境自動監(jiān)測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]果樹冠層微氣候環(huán)境和果樹的生長息息相關(guān)，是決定果樹生長的直接因素，然而冠層微氣候環(huán)境信息采集的方法和技術(shù)并不多見。影響冠層微氣候的原因復(fù)雜多變，冠層微氣候時空變化特性不穩(wěn)定。果樹冠層體積較小，在對進(jìn)行微環(huán)境監(jiān)測時，為了研究微環(huán)境分布特性可能需要部署很多監(jiān)測節(jié)點(diǎn)，若采用傳統(tǒng)方法，在每個待監(jiān)測位置點(diǎn)處都放置一個具有信息采集、自主控制和傳輸?shù)墓?jié)點(diǎn)，會造成節(jié)點(diǎn)密度高、部署成本高、通訊代價高且工作效率低的問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種冠層微環(huán)境自動監(jiān)測裝置，從而解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的前述問題。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所述冠層微環(huán)境自動監(jiān)測裝置，該裝置包括:微環(huán)境自動監(jiān)測設(shè)備、冠層軌道、有源RFID標(biāo)簽、數(shù)據(jù)匯集裝置；所述微環(huán)境自動監(jiān)測設(shè)備設(shè)置在所述冠層軌道上，且沿所述冠層軌道運(yùn)行；所述有源RFID標(biāo)簽固定在所述冠層軌道上標(biāo)記監(jiān)測位置點(diǎn)；通過所述有源RFID標(biāo)簽，所述數(shù)據(jù)匯集裝置與所述微環(huán)境自動監(jiān)測設(shè)備通信連接；
[0005]所述微環(huán)境自動監(jiān)測裝置包括:控制器1、存儲器、傳感器模塊、步進(jìn)電機(jī)模塊和電源模塊，所述電源模塊分別與所述控制器、所述存儲器、所述傳感器模塊和所述步進(jìn)電機(jī)模塊供電連接，所述控制器分別與所述存儲器、所述傳感器模塊和所述步進(jìn)電機(jī)模塊連接。
[0006]優(yōu)選地，所述冠層軌道是平行于地面的圓形軌道，所述冠層軌道的數(shù)量為η個，且η大于或等于1。
[0007]優(yōu)選地，所述冠層軌道上安裝有包含內(nèi)部電路的連接裝置，所述連接裝置分別與所述有源RFID標(biāo)簽和所述微環(huán)境自動監(jiān)測裝置連接。
[0008]優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)匯集裝置包括控制器I1、RFID讀寫器和GPRS/3G模塊；所述控制器II分別與所述RFID讀寫器和所述GPRS/3G模塊連接。
[0009]更優(yōu)選地，通過所述RFID讀寫器與所述有源RFID標(biāo)簽的連接，所述數(shù)據(jù)匯集裝置與所述有源RFID標(biāo)簽通信連接。
[0010]更優(yōu)選地，通過所述GPRS/3G模塊，所述數(shù)據(jù)匯集裝置與上層服務(wù)器遠(yuǎn)程無線通信連接。
[0011]優(yōu)選地，所述有源RFID標(biāo)簽上設(shè)置有卡槽，在所述冠層軌道的監(jiān)測位置點(diǎn)上設(shè)置有與所述卡槽匹配卡環(huán)，通過所述卡槽與所述卡環(huán)的連接，將所述有源RFID標(biāo)簽固定在所述冠層軌道上標(biāo)記監(jiān)測位置點(diǎn)。
[0012]優(yōu)選地，所述有源RFID標(biāo)簽還與所述微環(huán)境自動監(jiān)測裝置中的存儲器連接。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0014]本實(shí)用新型所述基于軌道的冠層微環(huán)境自動監(jiān)測裝置，一個冠層只需要有限的3?6個監(jiān)測器，通過軌道移動其位置實(shí)現(xiàn)對冠層中數(shù)十位置點(diǎn)進(jìn)行信息采集的目的。所述裝置通訊效率高、節(jié)能、監(jiān)測效率高且易于安裝和管理。
【附圖說明】
[0015]圖1是實(shí)施例中所述冠層微環(huán)境自動監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，1表示微環(huán)境自動監(jiān)測設(shè)備，2表示冠層軌道，3表示數(shù)據(jù)匯集裝置，4表示有源RFID標(biāo)簽；
[0016]圖2是實(shí)施例中所述冠層微環(huán)境自動監(jiān)測裝置的工作流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的【具體實(shí)施方式】僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0018]實(shí)施例
[0019]參照圖1和圖2，本實(shí)施例所述冠層微環(huán)境自動監(jiān)測裝置包括:微環(huán)境自動監(jiān)測設(shè)備、冠層軌道、有源RFID標(biāo)簽、數(shù)據(jù)匯集裝置；所述微環(huán)境自動監(jiān)測設(shè)備設(shè)置在所述冠層軌道上，且沿所述冠層軌道運(yùn)行；所述有源RFID標(biāo)簽固定在所述冠層軌道上標(biāo)記監(jiān)測位置點(diǎn)；通過所述有源RFID標(biāo)簽，所述數(shù)據(jù)匯集裝置與所述微環(huán)境自動監(jiān)測設(shè)備通信連接；所述微環(huán)境自動監(jiān)測裝置包括:控制器1、存儲器、傳感器模塊、步進(jìn)電機(jī)模塊和電源模塊，所述電源模塊分別與所述控制器、所述存儲器、所述傳感器模塊和所述步進(jìn)電機(jī)模塊供電連接，所述控制器分別與所述存儲器、所述傳感器模塊和所述步進(jìn)電機(jī)模塊連接。更詳細(xì)的解釋說明:
[0020](一 )所述冠層軌道是平行于地面的圓形軌道，所述冠層軌道的數(shù)量為η個，且η大于或等于1。所述冠層軌道上安裝有包含內(nèi)部電路的連接裝置，所述連接裝置分別與所述有源RFID標(biāo)簽和所述微環(huán)境自動監(jiān)測裝置連接。
[0021]( 二 )所述數(shù)據(jù)匯集裝置包括控制器I1、RFID讀寫器和GPRS/3G模塊；所述控制器II分別與所述RFID讀寫器和所述GPRS/3G模塊連接。通過所述RFID讀寫器與所述有源RFID標(biāo)簽的連接，所述數(shù)據(jù)匯集裝置與所述有源RFID標(biāo)簽通信連接。通過所述GPRS/3G模塊，所述數(shù)據(jù)匯集裝置與上層服務(wù)器遠(yuǎn)程無線通信連接。
[0022](三)所述有源RFID標(biāo)簽上設(shè)置有卡槽，在所述冠層軌道上的監(jiān)測位置點(diǎn)處設(shè)置有與所述卡槽匹配卡環(huán)，通過所述卡槽與所述卡環(huán)的連接，將所述有源RFID標(biāo)簽固定在所述冠層軌道上用于標(biāo)記監(jiān)測位置點(diǎn)。所述有源RFID標(biāo)簽還與所述微環(huán)境自動監(jiān)測裝置中的存儲器連接。
[0023]參照圖2，實(shí)施例1中所述冠層微環(huán)境自動監(jiān)測裝置的工作流程:
[0024]冠層微環(huán)境自動監(jiān)測裝置在軌道上以一定的速度移動，當(dāng)?shù)竭_(dá)帶有RFID的卡槽時，RFID標(biāo)簽和冠層微環(huán)境采集裝置實(shí)現(xiàn)連接，使得微環(huán)境自動監(jiān)測裝置能通過RFID實(shí)現(xiàn)和數(shù)據(jù)匯集裝置的通信。此時，數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)的控制器控制傳感器模塊采集數(shù)據(jù)并存儲在存儲器中，通過RFID傳輸至數(shù)據(jù)匯集裝置。數(shù)據(jù)匯聚裝置也在此時通過RFID將上層服務(wù)器的命令傳輸給數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)，采集節(jié)點(diǎn)接收到上層的命令后，改變步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行速度。
[0025]在采集完數(shù)據(jù)并接收完上層服務(wù)器的命令后，控制器控制微環(huán)境信息采集裝置脫離卡槽繼續(xù)前進(jìn)。
[0026]通過采用本實(shí)用新型公開的上述技術(shù)方案，得到了如下有益的效果:
[0027]1) 一種冠層微環(huán)境自動監(jiān)測裝置通過在冠層中架設(shè)軌道，實(shí)現(xiàn)了使用少量信息監(jiān)測設(shè)備對數(shù)倍于監(jiān)測設(shè)備個數(shù)的位置點(diǎn)的環(huán)境信息采集。克服了傳統(tǒng)方法中每個位置點(diǎn)都放置一個采集裝置時的節(jié)點(diǎn)密度過大，成本高，能耗大，通信效率和采集效率低的問題。
[0028]2)新的裝置結(jié)構(gòu)簡單，易于維護(hù)。較于傳統(tǒng)監(jiān)測方法，信息采集節(jié)點(diǎn)數(shù)量和節(jié)點(diǎn)密度大幅減少，節(jié)點(diǎn)之間無需進(jìn)行組網(wǎng)通訊，也無需進(jìn)行通信沖突控制。
[0029]該方案適用于所有體積較小的微環(huán)境的監(jiān)測。通過移動監(jiān)測點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對不同位置點(diǎn)的監(jiān)測，降低了成本且易于維護(hù)。監(jiān)測點(diǎn)的移動速度可通過上層服務(wù)器發(fā)送命令進(jìn)行控制，以達(dá)到所需的監(jiān)測頻率和變化精度。
[0030]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種冠層微環(huán)境自動監(jiān)測裝置，其特征在于，該裝置包括:微環(huán)境自動監(jiān)測設(shè)備、冠層軌道、有源RFID標(biāo)簽、數(shù)據(jù)匯集裝置； 所述微環(huán)境自動監(jiān)測設(shè)備設(shè)置在所述冠層軌道上，且沿所述冠層軌道運(yùn)行；所述有源RFID標(biāo)簽固定在所述冠層軌道上標(biāo)記監(jiān)測位置點(diǎn)；通過所述有源RFID標(biāo)簽，所述數(shù)據(jù)匯集裝置與所述微環(huán)境自動監(jiān)測設(shè)備通信連接； 所述微環(huán)境自動監(jiān)測裝置包括:控制器1、存儲器、傳感器模塊、步進(jìn)電機(jī)模塊和電源模塊，所述電源模塊分別與所述控制器、所述存儲器、所述傳感器模塊和所述步進(jìn)電機(jī)模塊供電連接，所述控制器分別與所述存儲器、所述傳感器模塊和所述步進(jìn)電機(jī)模塊連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述裝置，其特征在于，所述冠層軌道是平行于地面的圓形軌道，所述冠層軌道的數(shù)量為η個，且η大于或等于1。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述裝置，其特征在于，所述冠層軌道上安裝有包含內(nèi)部電路的連接裝置，所述連接裝置分別與所述有源RFID標(biāo)簽和所述微環(huán)境自動監(jiān)測裝置連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)匯集裝置包括控制器I1、RFID讀寫器和GPRS/3G模塊；所述控制器II分別與所述RFID讀寫器和所述GPRS/3G模塊連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述裝置，其特征在于，通過所述RFID讀寫器與所述有源RFID標(biāo)簽的連接，所述數(shù)據(jù)匯集裝置與所述有源RFID標(biāo)簽通信連接。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述裝置，其特征在于，通過所述GPRS/3G模塊，所述數(shù)據(jù)匯集裝置與上層服務(wù)器遠(yuǎn)程無線通信連接。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述裝置，其特征在于，所述有源RFID標(biāo)簽上設(shè)置有卡槽，在所述冠層軌道的監(jiān)測位置點(diǎn)處設(shè)置有與所述卡槽匹配卡環(huán)，通過所述卡槽與所述卡環(huán)的連接，將所述有源RFID標(biāo)簽固定在所述冠層軌道上標(biāo)記監(jiān)測位置點(diǎn)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述裝置，其特征在于，所述有源RFID標(biāo)簽還與所述微環(huán)境自動監(jiān)測裝置中的存儲器連接。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種冠層微環(huán)境自動監(jiān)測裝置，涉及機(jī)械無線通信領(lǐng)域。該裝置包括：微環(huán)境自動監(jiān)測設(shè)備、冠層軌道、有源RFID標(biāo)簽、數(shù)據(jù)匯集裝置；所述微環(huán)境自動監(jiān)測設(shè)備設(shè)置在所述冠層軌道上，且沿所述冠層軌道運(yùn)行；所述有源RFID標(biāo)簽固定在所述冠層軌道上標(biāo)記監(jiān)測位置點(diǎn)；通過所述有源RFID標(biāo)簽，所述數(shù)據(jù)匯集裝置與所述微環(huán)境自動監(jiān)測設(shè)備通信連接。本實(shí)用新型通過軌道移動其位置實(shí)現(xiàn)對冠層中數(shù)十位置點(diǎn)進(jìn)行信息采集的目的。所述裝置通訊效率高、節(jié)能、監(jiān)測效率高且易于安裝和管理。
【IPC分類】G01D21/00, G08C17/02
【公開號】CN205002792
【申請?zhí)枴緾N201520781681
【發(fā)明人】郭秀明, 樊景超, 周國民, 丘耘, 胡林
【申請人】中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)信息研究所
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年10月10日