專利名稱：一種利用無線通信技術(shù)監(jiān)控病蟲害的裝置和監(jiān)控方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用無線通信技術(shù)監(jiān)控病蟲害的裝置和監(jiān)控方法，屬于電子信息技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
一直以來，病蟲害監(jiān)控和防治都在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中扮演著非常重要的角色。一般傳統(tǒng) 農(nóng)業(yè)病蟲害的監(jiān)控和防治都靠農(nóng)民自己的經(jīng)驗常識進行監(jiān)控。一旦出現(xiàn)病蟲害，往往由于 人力和技術(shù)因素的制約導(dǎo)致監(jiān)控和防治不及時、不到位，造成經(jīng)濟損失。如今，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展迅速。利用多種多樣的傳感器，人們可以選擇監(jiān)控 特定的變量，如某種成分的含量、傳感器周圍的溫度等，從而判斷監(jiān)控的農(nóng)業(yè)區(qū)域是否有病 蟲害發(fā)生，相比傳統(tǒng)的病蟲害監(jiān)控和防治方法，更加及時而準(zhǔn)確。無線傳輸技術(shù)的發(fā)展則消 除的有線的限制，使得用戶可以在田間地頭就將現(xiàn)場的病蟲害資料第一時間發(fā)送給專家， 特別是與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，可以構(gòu)成一整套的病蟲害監(jiān)控前端，實現(xiàn)對病蟲害的及 時準(zhǔn)確的智能化無人監(jiān)管。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)今主要依靠人力和經(jīng)驗進行病蟲害防治的不足，本發(fā)明提供一種利用無線 通信技術(shù)監(jiān)控病蟲害的監(jiān)控方法。一種利用無線通信技術(shù)監(jiān)控病蟲害的裝置，裝置包括無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控終端、 攝像頭云臺和信息服務(wù)平臺四部分；無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的傳感器節(jié)點散布在需要進行病蟲害 監(jiān)控的農(nóng)業(yè)區(qū)域；無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)節(jié)點通過USB接口連接在監(jiān)控終端上；攝像頭云 臺連接到監(jiān)控終端；監(jiān)控終端通過無線方式與信息服務(wù)平臺進行通信連接。所述的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，包括傳感器節(jié)點和網(wǎng)關(guān)節(jié)點，傳感器節(jié)點采用Chipcon 公司的CC2480射頻芯片，網(wǎng)關(guān)節(jié)點采用TI公司的16位MPS430微處理器。所述的監(jiān)控終端，包括圖像采集和處理模塊、中央處理模塊和通信模塊三個部分。所述的圖像采集和處理模塊，包括圖像數(shù)據(jù)采集/模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和圖像處理模 塊；圖像數(shù)據(jù)采集/模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊采用Saa7113芯片，通過AV接口外接攝像頭；圖像處理模 塊采用WIS G07007SB芯片。所述的中央處理模塊，采用基于ARM920T內(nèi)核的32位嵌入式SOC處理器芯片 S3C2440。所述的通信模塊，采用基于TD_SCDMA標(biāo)準(zhǔn)的3G無線通信模塊LC6311。 所述的攝像頭云臺，攝像頭采用同軸線電纜通過AV接口與監(jiān)控終端的圖像采集 和處理模塊連接；云臺通過RS485接口與監(jiān)控終端的中央處理模塊連接；所述的信息服務(wù)平臺是能夠提供信息服務(wù)的服務(wù)器。一種利用無線通信技術(shù)監(jiān)控病蟲害裝置的監(jiān)控方法，其特征在于，監(jiān)控方法如 下
1)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的傳感器節(jié)點散布在需要進行病蟲害監(jiān)控的農(nóng)業(yè)區(qū)域；2)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)節(jié)點通過USB接口連接到監(jiān)控終端上；3)運行在中央處理模塊上的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控主程序啟動，監(jiān)控主程序監(jiān)控傳 感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)節(jié)點發(fā)送的異常報告；4)傳感器節(jié)點上的傳感器檢測到待檢測區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)異常，立即通過無線傳感器網(wǎng) 絡(luò)將異常報告送到網(wǎng)關(guān)節(jié)點；5)監(jiān)控主程序根據(jù)網(wǎng)關(guān)節(jié)點發(fā)送的異常報告確定疑似病蟲害出現(xiàn)的位置，操作攝 像頭云臺進行拍攝；6)拍攝得到的原始視頻圖像經(jīng)過監(jiān)控終端的圖像采集和處理模塊處理并壓縮為 JPEG格式的壓縮圖片，然后通過傳輸模塊經(jīng)由無線網(wǎng)絡(luò)送到信息服務(wù)平臺；7)信息服務(wù)平臺根據(jù)監(jiān)控農(nóng)業(yè)區(qū)域的農(nóng)作物的性質(zhì)，將JPEG圖片送到在信息服 務(wù)平臺注冊的所有相關(guān)的病蟲害防治機構(gòu)的相關(guān)部門；8)信息服務(wù)平臺將從病蟲害防治機構(gòu)得到的答復(fù)進行匯總，發(fā)送到用戶的監(jiān)控終 端；9)用戶根據(jù)答復(fù)進行病蟲害防治，并選擇滿意的一個或幾個答復(fù)，由監(jiān)控終端主 程序通過傳輸模塊發(fā)送到信息服務(wù)平臺；10)信息服務(wù)平臺根據(jù)用戶的反饋對相關(guān)病蟲害防治機構(gòu)進行評價。本發(fā)明利用無線通信技術(shù)中的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和無線傳輸技術(shù)，方便農(nóng)民及 時發(fā)現(xiàn)病蟲害，并通過信息服務(wù)平臺構(gòu)建了一套高效的病蟲害防治體系，使用戶能夠?qū)⒆?新的第一手病蟲害資料以圖片的形式傳遞到最合適的農(nóng)業(yè)機構(gòu)和專家手中，進而得到及時 的病蟲害防治辦法和意見，對于及時有效的監(jiān)控和防治病蟲害具有積極的意義。


圖1為本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)框圖。圖2為本發(fā)明監(jiān)控終端和信息服務(wù)平臺的程序流程圖。其中，1、監(jiān)控終端，2、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)節(jié)點，3、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的傳感器節(jié) 點，4、攝像頭云臺，5、無線傳輸網(wǎng)絡(luò)，6、信息服務(wù)平臺，7、病蟲害防治機構(gòu)。
具體實施方案下面對照附圖，對本發(fā)明實施方案做進一步的詳細描述。實施例一種利用無線通信技術(shù)監(jiān)控病蟲害的裝置，如附圖1所示，裝置包括無線傳感器 網(wǎng)絡(luò)2和3、監(jiān)控終端1、攝像頭云臺4和信息服務(wù)平臺6四部分；無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的傳感器 節(jié)點3散布在需要進行病蟲害監(jiān)控的農(nóng)業(yè)區(qū)域；無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)節(jié)點2通過USB接 口連接在監(jiān)控終端1上；攝像頭云臺4連接到監(jiān)控終端1 ；監(jiān)控終端1通過無線方式與信息 服務(wù)平臺6進行通信連接。所述的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，包括傳感器節(jié)點3和網(wǎng)關(guān)節(jié)點2，傳感器節(jié)點3采用 Chipcon公司的CC2480射頻芯片，網(wǎng)關(guān)節(jié)點2采用TI公司的16位MPS430微處理器。所述的監(jiān)控終端1，包括圖像采集和處理模塊、中央處理模塊和通信模塊三個部分。所述的圖像采集和處理模塊，包括圖像數(shù)據(jù)采集/模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和圖像處理模塊；圖像數(shù)據(jù)采集/模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊采用Saa7113芯片，通過AV接口外接攝像頭；圖像處理模 塊采用WIS G07007SB芯片。所述的中央處理模塊，采用基于ARM920T內(nèi)核的32位嵌入式S0C處理器芯片 S3C2440。所述的通信模塊，采用基于TD_SCDMA標(biāo)準(zhǔn)的3G無線通信模塊LC6311。所述的攝像頭云臺4，攝像頭采用同軸線電纜通過AV接口與監(jiān)控終端的圖像采集 和處理模塊連接；云臺通過RS485接口與監(jiān)控終端的中央處理模塊連接；所述的信息服務(wù)平臺6是能夠提供信息服務(wù)的服務(wù)器。一種利用無線通信技術(shù)監(jiān)控病蟲害裝置的監(jiān)控方法，其特征在于，監(jiān)控方法如 下1)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的傳感器節(jié)點散布在需要進行病蟲害監(jiān)控的農(nóng)業(yè)區(qū)域；2)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)節(jié)點通過USB接口連接到監(jiān)控終端上； 3)運行在中央處理模塊上的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控主程序啟動，監(jiān)控主程序監(jiān)控傳 感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)節(jié)點發(fā)送的異常報告；4)傳感器節(jié)點上的傳感器檢測到待檢測區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)異常，立即通過無線傳感器網(wǎng) 絡(luò)將異常報告送到網(wǎng)關(guān)節(jié)點；5)監(jiān)控主程序根據(jù)網(wǎng)關(guān)節(jié)點發(fā)送的異常報告確定疑似病蟲害出現(xiàn)的位置，操作攝 像頭云臺進行拍攝；6)拍攝得到的原始視頻圖像經(jīng)過監(jiān)控終端的圖像采集和處理模塊處理并壓縮為 JPEG格式的壓縮圖片，然后通過傳輸模塊經(jīng)由無線網(wǎng)絡(luò)送到信息服務(wù)平臺；7)信息服務(wù)平臺根據(jù)監(jiān)控農(nóng)業(yè)區(qū)域的農(nóng)作物的性質(zhì)，將JPEG圖片送到在信息服 務(wù)平臺注冊的所有相關(guān)的病蟲害防治機構(gòu)的相關(guān)部門；8)信息服務(wù)平臺將從病蟲害防治機構(gòu)得到的答復(fù)進行匯總，發(fā)送到用戶的監(jiān)控終 端；9)用戶根據(jù)答復(fù)進行病蟲害防治，并選擇滿意的一個或幾個答復(fù)，由監(jiān)控終端主 程序通過傳輸模塊發(fā)送到信息服務(wù)平臺；10)信息服務(wù)平臺根據(jù)用戶的反饋對相關(guān)病蟲害防治機構(gòu)進行評價。
權(quán)利要求
一種利用無線通信技術(shù)監(jiān)控病蟲害的裝置，其特征在于，裝置包括無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控終端、攝像頭云臺和信息服務(wù)平臺四部分；無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的傳感器節(jié)點散布在需要進行病蟲害監(jiān)控的農(nóng)業(yè)區(qū)域；無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)節(jié)點通過USB接口連接在監(jiān)控終端上；攝像頭云臺連接到監(jiān)控終端；監(jiān)控終端通過無線方式與信息服務(wù)平臺進行通信連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種利用無線通信技術(shù)監(jiān)控病蟲害的裝置，其特征在于，所述 的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，包括傳感器節(jié)點和網(wǎng)關(guān)節(jié)點，傳感器節(jié)點采用Chipcon公司的CC2480 射頻芯片，網(wǎng)關(guān)節(jié)點采用TI公司的16位MPS430微處理器。
3.如權(quán)利要求1所述的一種利用無線通信技術(shù)監(jiān)控病蟲害的裝置，其特征在于，所述 的監(jiān)控終端，包括圖像采集和處理模塊、中央處理模塊和通信模塊三個部分。
4.如權(quán)利要求1或3所述一種利用無線通信技術(shù)監(jiān)控病蟲害的裝置，其特征在于，所 述的圖像采集和處理模塊，包括圖像數(shù)據(jù)采集/模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和圖像處理模塊；圖像數(shù)據(jù) 采集/模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊采用Saa7113芯片，通過AV接口外接攝像頭；圖像處理模塊采用WIS G07007SB 芯片。
5.如權(quán)利要求1或3所述一種利用無線通信技術(shù)監(jiān)控病蟲害的裝置，其特征在于，所述 的中央處理模塊，采用基于ARM920T內(nèi)核的32位嵌入式S0C處理器芯片S3C2440。
6.如權(quán)利要求1或3所述一種利用無線通信技術(shù)監(jiān)控病蟲害的裝置，其特征在于，所述 的通信模塊，采用基于TD_SCDMA標(biāo)準(zhǔn)的3G無線通信模塊LC6311。
7.如權(quán)利要求1所述的一種利用無線通信技術(shù)監(jiān)控病蟲害的裝置，其特征在于，所述 的攝像頭云臺，攝像頭采用同軸線電纜通過AV接口與監(jiān)控終端的圖像采集和處理模塊連 接；云臺通過RS485接口與監(jiān)控終端的中央處理模塊連接。
8.如權(quán)利要求1所述的一種利用無線通信技術(shù)監(jiān)控病蟲害的裝置，其特征在于，所述 的信息服務(wù)平臺是能夠提供信息服務(wù)的服務(wù)器。
9.一種權(quán)利要求1所述的利用無線通信技術(shù)監(jiān)控病蟲害裝置的監(jiān)控方法，其特征在 于，監(jiān)控方法如下1)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的傳感器節(jié)點散布在需要進行病蟲害監(jiān)控的農(nóng)業(yè)區(qū)域；2)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)節(jié)點通過USB接口連接到監(jiān)控終端上；3)運行在中央處理模塊上的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控主程序啟動，監(jiān)控主程序監(jiān)控傳感器 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)節(jié)點發(fā)送的異常報告；4)傳感器節(jié)點上的傳感器檢測到待檢測區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)異常，立即通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)將 異常報告送到網(wǎng)關(guān)節(jié)點；5)監(jiān)控主程序根據(jù)網(wǎng)關(guān)節(jié)點發(fā)送的異常報告確定疑似病蟲害出現(xiàn)的位置，操作攝像頭 云臺進行拍攝；6)拍攝得到的原始視頻圖像經(jīng)過監(jiān)控終端的圖像采集和處理模塊處理并壓縮為JPEG 格式的壓縮圖片，然后通過傳輸模塊經(jīng)由無線網(wǎng)絡(luò)送到信息服務(wù)平臺；7)信息服務(wù)平臺根據(jù)監(jiān)控農(nóng)業(yè)區(qū)域的農(nóng)作物的性質(zhì)，將JPEG圖片送到在信息服務(wù)平 臺注冊的所有相關(guān)的病蟲害防治機構(gòu)的相關(guān)部門；8)信息服務(wù)平臺將從病蟲害防治機構(gòu)得到的答復(fù)進行匯總，發(fā)送到用戶的監(jiān)控終端；9)用戶根據(jù)答復(fù)進行病蟲害防治，并選擇滿意的一個或幾個答復(fù)，由監(jiān)控終端主程序 通過傳輸模塊發(fā)送到信息服務(wù)平臺；10)信息服務(wù)平臺根據(jù)用戶的反饋對相關(guān)病蟲害防治機構(gòu)進行評價。
全文摘要
一種利用無線通信技術(shù)監(jiān)控病蟲害的裝置和監(jiān)控方法，屬于電子信息技術(shù)領(lǐng)域。裝置包括無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控終端、攝像頭云臺和信息服務(wù)平臺四部分；無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的傳感器節(jié)點散布在需要進行病蟲害監(jiān)控的農(nóng)業(yè)區(qū)域；無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)節(jié)點通過USB接口連接在監(jiān)控終端上；攝像頭云臺連接到監(jiān)控終端；監(jiān)控終端通過無線方式與信息服務(wù)平臺進行通信連接。該發(fā)明通過傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控病蟲害，并通過監(jiān)控終端將病蟲害的圖片信息通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到信息服務(wù)平臺，進而傳遞到最合適的農(nóng)業(yè)機構(gòu)和專家手中，從而得到及時的病蟲害防治辦法和意見，對于及時有效的監(jiān)控和防治病蟲害具有積極的意義。
文檔編號H04W84/18GK101800888SQ20091025580
公開日2010年8月11日 申請日期2009年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月30日
發(fā)明者徐超, 林賀, 王恒, 石祚夫, 袁東風(fēng), 陳飛, 魏斌 申請人:山東大學(xué)