[发明专利]基于WebGIS空间数据库的设施农业温湿度监测系统

权利要求书

1.一种基于WebGIS空间数据库的设施农业温湿度监测系统，其特征在于，包括全IP无线传感器网络、传输网络、空间数据库与WebGIS平台。

2.根据权利要求1所述的一种基于WebGIS空间数据库的设施农业温湿度监测系统，其特征在于，所述无线传感器网络包括温湿度传感器组、节点模块：

温度、湿度传感器组是部署于设施农业环境中用于温度与湿度信息采集的传感器，采用的数字传感器，可与节点的信号采集板上预留的接口相连；

节点模块由数据采集节点由2.4G无线收发模块、中央处理器CPU、数据采集通道、GPS模块组成；

所述的2.4G无线收发模块用于实现与基站之间的数据交换，与基站之间组成无线数据采集内网；

所述的2.4G无线收发模块，中央处理器CPU集成为JN5139，采用此模块作为接收模块应用，RS232③与基站相连接；

所述的数据采集通道J1-J8提供了多路4～20mA的模拟信号标准接口，多种数据信号接口(包括232接口，485接口，SPI接口，以及可定制的串行IO)，扩展接口是为了方便加接传感器时预留的电源扩展口；

GPS模块用于对节点进行空间定位。

3.根据权利要求1所述的一种基于WebGIS空间数据库的设施农业温湿度监测系统，其特征在于，所述传输网络包括网关与Internet，网关用于支持IPv6的无线传感器网络与Internet的接入，并进行数据包的路由转发。

4.根据权利要求1所述的空间数据库，其特征在于，以面向数据的应用为核心，基于数据驱动的空间数据库，将数据按逻辑类型以不同的数据层进行组织存储，实现空间数据与属性数据的一体化存储与查询，包括温湿度数据、基础地理数据与业务应用数据。

5.根据权利要求1所述的WebGIS平台，其特征在于，系统采用B/S架构模式，为系统提供数据查询服务、数据分析服务和决策支持服务：

位于Internet上的用户可通过WebGIS平台访问传感器节点，直接获取监测环境内的温、湿度数据，或通过空间数据库查询温、湿度数据，同时还可以通过WebGIS平台对温、湿度数据进行查询、统计、决策分析等功能。

6.如权利要求1所述的基于WebGIS空间数据库的设施农业温湿度监测系统，其特征在于：传感器节点初始化时，向网关发送分配IP的请求，网关根据九宫格算法分配给该节点IP地址，并将传感器节点的IP地址、空间位置信息传送给空间数据库进行注册；

所述九宫格算法，根据IPv6地址映射，以网关节点的网络地址为基础，按地理位置建立路由表。首先对WSN节点进行编址，并为其映射IPv6地址；建立WSN网络拓扑结构，基于九宫格，按顺时针方向计算每个节点的连接度，然后根据连接度计算通信能力，并查找空洞；由通信能力最大的节点记录所有节点的通信信息，查找路由表，进行逐格路由，转发数据包。

7.如权利要求5所述的基于WebGIS空间数据库的设施农业温湿度监测系统，其特征在于：本发明所述系统中，WebGIS平台还用于温、湿度数据的基于时间序列的统计及数据挖掘，包括以下步骤：

步骤1：所述互联网节点通过所述的WebGIS平台向所述的空间数据库发送统计、挖掘某设施环境范围内的温、湿度信息的请求；

步骤2：所述的空间数据库将空间范围所对应的传感器节点的温、湿度信息进行查询，提取；

步骤3：所述的空间数据库将查询到的温、湿度数据按照统计、挖掘的要求，进行统计、汇总，并将信息通过WebGIS平台传送给互联网节点。