[发明专利]一种基于农业传感器网络的温控系统

权利要求书

1.一种基于农业传感器网络的温控系统，其特征在于，包括农业传感器网络、汇聚节点、传输网络、互联网节点及数据库五个部分；所述农业传感器网络包括若干传感器节点，所述每个传感器节点支持IP协议并拥有全球唯一的IP地址，与所述互联网节点采用统一的IP协议进行点到点通信；所述传感器节点包括两类：一类是设置在农业温室内的用于采集温度数据的监测传感器节点，另一类是设置在农业温室内的用于控制温度调节装置开关的控制传感器节点，两类传感器节点都具有IP数据包的路由转发功能；所述传输网络包括边界路由器以及互联网；所述汇聚节点与边界路由器相连用于农业传感器网络与互联网的直接接入，由汇聚节点进行完全IP协议栈转换以及IP数据包的路由转发；所述数据库用于存储传感器节点的IP地址，同时备份监测传感器节点采集的农业温室内的温度数据；所述互联网节点通过访问传感器节点直接获取温度数据或者通过数据库查询获取温度数据；互联网节点查询数据库获知一农业温室内所有传感器节点的IP地址及其类型，然后向一传感器节点发送服务请求IP数据包；服务请求IP数据包通过汇聚节点及互联网到达目的传感器节点，目的传感器节点收到服务请求IP数据包后，如果目的传感器节点类型为监测传感器节点，那么将采集的温度数据封装成IP数据包，将IP数据包通过汇聚节点及互联网分别发送给互联网节点和数据库供互联网节点快速查询，如果目的传感器节点类型为控制传感器节点，则执行控制命令开启或关闭相连的温度调节装置开关，并将命令的执行状态封装成IP数据包，将IP数据包通过汇聚节点及互联网发送给互联网节点。

2.根据权利要求1所述的一种基于农业传感器网络的温控系统，其特征在于，传感器节点初始化时，将其IP地址发送给数据库进行注册。

3.根据权利要求1所述的一种基于农业传感器网络的温控系统，其特征在于，所述监测传感器节点包括三个部分：无线收发器、微处理器和温度传感单元；所述微处理器通过无线收发器接收来自互联网节点的数据包，微处理器对数据包中的命令进行解释和处理，并将温度传感单元采集的温度数据通过无线收发器发送到互联网节点；传感器节点使用精简IP协议栈；所述控制传感器节点包括三个部分：无线收发器、微处理器和温度控制单元；所述微处理器通过无线收发器接收来自互联网节点的数据包，微处理器对数据包中的命令进行解释和处理，温度控制单元启动或关闭温度调节装置的开关，用于控制农业温室的环境温度；传感器节点使用精简IP协议栈。

4.根据权利要求1所述的一种基于农业传感器网络的温控系统，其特征在于，所述互联网节点对农业温室内的温度监控具体包括以下步骤：步骤501：所述互联网节点向所述数据库发送查询一个农业温室内所有传感器节点IP地址的查询消息；步骤502：所述数据库将相应的传感器节点的IP地址返回给互联网节点；步骤503：所述互联网节点选择一个监测传感器节点并通过IP地址向对应的监测传感器节点发送查询温度命令；所述查询温度命令通过边界路由器转发至汇聚节点，通过汇聚节点将命令转发到对应的监测传感器节点；步骤504：所述对应的监测传感器节点将采集的温度数据返回给汇聚节点，温度数据到达汇聚节点后，由汇聚节点通过边界路由器将温度数据转发给互联网节点以及数据库用于备份；步骤505：所述互联网节点判断接收到的温度数据是否超出设定的温度范围，如果超出，进行步骤506，否则进行步骤508；步骤506：所述互联网节点向所述农业温室内的控制传感器节点发送控制温度调节装置命令，控制命令通过边界路由器到达汇聚节点，由汇聚节点将控制命令转发到对应的控制传感器节点；步骤507：所述控制传感器节点开启或关闭相应的温度调节装置的开关，并将执行结果的状态信息返回给所述互联网节点；所述状态信息到达汇聚节点后通过边界路由器将状态信息转发给互联网节点；步骤508：结束。

5.根据权利要求1所述的一种基于农业传感器网络的温控系统，其特征在于，所述汇聚节点包括三个部分：无线收发器、微处理器以及有线网络接口；所述有线网络接口用于接收互联网的IP数据包；所述微处理器用于对IP数据包进行精简处理，并将精简IP数据包通过无线收发器发送至农业传感器网络中的传感器节点；所述无线收发器用于接收传感器节点发送的精简IP数据包，微处理器将精简IP数据包还原为完整的IP数据包，微处理器通过有线网络接口将完整的IP数据包发送到互联网节点。

6.根据权利要求1所述的基于农业传感器网络的温控系统，其特征在于，所述监测传感器节点还用于温度报警，包括以下步骤：步骤601：所述互联网节点将设定的温度范围数据发送给所述监测传感器节点；步骤602：所述监测传感器节点定期采集温度数据并判断采集到的温度数据是否超出设定温度范围，如果超出，则进行步骤603，否则进行步骤606；步骤603：所述监测传感器节点向互联网节点发出报警信息；步骤604：所述互联网节点收到报警信息后，向所述监测传感器节点所在农业温室内的控制传感器节点发送控制温度调节装置的命令，所述命令通过边界路由器传输至汇聚节点，由汇聚节点将命令转发到对应的控制传感器节点；步骤605：所述控制传感器节点开启或关闭相应的温度调节装置的开关，并将执行结果的状态信息返回给所述互联网节点；所述状态信息到达汇聚节点后通过边界路由器将状态信息转发给互联网节点；步骤606：结束。