[发明专利]基于NB-IoT的SDI12传感器数据无线采集装置及系统及方法

说明书

本发明型发明了一种基于NB‑IoT的SDI12传感器数据无线采集装置及系统，电源模块用于为主控模块及各个子模块提供电源输入；数据传感模块与信号调理模块直接连接，数据传感模块用于采集田间土壤温湿度、空气温湿度、土壤电导率、土壤氧气含量此六种传感数据；信号调理模块与数据传感模块建立连接；Arduino扩展板模块作为主控器与信号调理模块建立连接，Arduino通过SDI接口模块与传感器进行通信；SDI接口模块与主控模块建立连接，SDI接口模块即SDI12通讯协议,SDI12数据记录仪通过在数据线上传ASCII码与传感器进行通信；NB‑IoT模块与主控模块建立连接，NB‑IoT模块包括NB‑IOT芯片，用于数据采集装置进行无线数据传输通信。

技术领域：

本发明涉及农田智能灌溉技术领域，特别涉及一种基于NB-IoT的SDI12传感器数据无线采集装置及系统及方法。

背景技术：

物联网是指各类信息传感设备通过物联网域名将任何设备与互联网相连接进行通信，以实现智能识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。物联网通过射频识别、传感器、二维码、GPS卫星定位等技术可以全面感知物体信息，通过蓝牙、Zigbee等短距离通信方式和移动通信网络的长距离通信方式实现信息的分发和共享，通过分析和处理采集到的物体信息实现决策和智能控制。短距离通信方式低功耗、低成本，但传输距离短，因此在长距离传输时需要多个由多个中继节点组成的复杂网络拓扑，稳定性差；长距离通信方式通信覆盖面广、传输效率高但是对设备能量消耗大，不适合作为底层物联网技术。物联网面向物与物和人与物的网络，包含传感器、RFID等多种感知单元，支持多种网络通信方式；传感器网络专注与物与物之间的末端联系，专注于物理世界信息的感知与采集和网络的分发、汇聚效率，专注与低速高效，低功低耗。

NB-IoT是一种基于LTE蜂窝移动网络的窄带IoT技术，具有覆盖广、连接多、速率低、成本低、功耗低、架构优、容量大等特点，广泛应用于智能制造、智慧农业、智能交通等低功耗广域网领域。传感器作为检测装置，感受到被测量的信息之后按一定规律变换为电信号或其他所需形式的信息输出，可以满足信息的传输、处理、存储、显示和控制等要求。现有的传感器一般采用有线连接方式且只能满足单类型采集，不能对多种传感器数据进行统一分析和处理，采集数据所需成本高且无法满足实时监测数据的需求。

SDI12是一种基于微处理器的传感器接口的数据记录仪的标准，SDI12标准为数据串接口提供的波特率为1200比特。SDI12可应用于低功耗、低成本的系统，以及传感器与数据记录仪之间距离可达60.96米的系统中。数据记录仪接口可适应多种传感器，传感器接口也可适应多种数据记录仪。电源通过接口供给传感器，传感器可被替换但无需对数据记录仪的校核或其它信息重新编程。

发明内容：

有鉴于此，有必要提供一种基于NB-IoT的SDI12传感器数据无线采集装置及系统及方法。