基于 ZigBee+GPRS 的农业灌排通信方 案 一、概述 1、现状描述 缺雨少水是农业发展的一大瓶颈,而现如今大部分的农田都采用有线的方式来传输终端 的数 据和控制指令,这样落后的管理方式,不仅系统造价昂贵,布线麻烦,而且后期维护成 本也高, 组网方式更不灵活。 2、需求分析 目前,国内大部分微灌系统都是采用有线方式来采集和传递墒情信息。这种方式不仅构建起 来现场布线麻烦,而且管理维护也不方便、组网方式也不灵活,并且农田的面积大的话, 布线费用 的造价也比无线的方式昂贵。 另有提出用 GSM/GPRS,CDMA 等无线通信模块来传递信息,但 GSM/GPRS 无线通信模 块价格比较高,使用要收费,且需要借助于公用通信网,考虑到农场均在偏远地带,多处接收不 到信号,可行性不大,还有的提出了点对点的近距离无线通信模块,其组网性能不佳, 也不能 大规模组网。 本系统运用目前发展迅猛的新通信技术-ZigBee,再加上原有的 IP modem 合并成为带 GPRS 的 ZigBee 无线通讯产品(F8x14),只需汇聚点借助公用通信网的支撑,低功耗,分布 面积广,在作物种植区中组网便捷,且建网成本低,适合用在微灌测控系统中,用来完成墒情信 息的采集和传递,以及控制电磁阀动作,从而完成整个微灌控制的过程。 二、ZigBee+GPRS 传输网络 ZigBee+GPRS 传输网络 前端采用才茂 CM210ZigBee 模块,通过 232/485(端子接口)和采集器相连接,ZigB ee 作为一种无线连接,可工作在 2. 4 GHz 的传输速率。该型号设备一般为终端节点,完成信 息的发送和接收。 ZigBee 中心节点采用才茂 CM210 ZigBee+GPRS 模块,该模块集成了 Zigbee+GPRS, 中心节点收到的数据可以通过串口直接是输出到服务器上(前端与服务器的距离较近);还可 有通过 GPRS 把其收到的数据发送的远端的服务器上,GPRS 部分采用国际标准 TCP/IP 通信 协议,且两种方式都是实现数据透明传输功能。省去了每个终端的 GPRS 模块,只需要一个中 心节点,节约了成本。 典型的农业灌排组成图 三、方案特点 1、本地采用 ZigBee 无线组网,设备投入成本低,网络使用零资费,为整个项目节省大 量 的费用支出、设备配置操作简单,易懂,所有模块能够完成自组网能力,故障自愈,低功 耗,稳 定; 2、采用本地大面积 ZigBee 组网汇集通过少量 GPRS 广域网实现远程集中监控管理,即 保证了网络稳定也同时有效降低了成本; 3、CM210 系列除了 RS232/485 通讯接口外还有自带的模拟采集和数字 I/O,采用标 准 MODBUS 方式通讯可方便客户直接在设备上扩展应用,节省控制盒数据采集终端成本; 4、CM210-1 系列专为野外无人值守、工作环境恶劣等场合设计,特别适合灌溉等野外 监控系统应用; 5、CM210 广域传输部分支持公网、APN、VPDN 等组网方式,同时支持主备中心、多中 心、多种激活和上下线等应用方便客户根据自己需求进行选择,同时支持远程配置,方便后 期 维护。 四、方案效益 随着物联网、工业无线通信等相关学科发展,农业灌排通过引用相关领域新产品、新技术 实现了数据监测、传输、管理、预警、应急指挥的智能化。基于 ZigBeee+GPRS 通信组网的农 业灌排方案具有项目投资成本低、运行费用低、组网维护简便,远程管控效率高、无优升级等显 著优势,项目实施运后,系统管控之管理效益与经济效益明显。

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