基于云服务接入的温室环境采集终端优化设计

• 作者: 卜云龙 姚远方 张馨 李文龙 郑文刚
• 来源期刊: 沈阳农业大学学报
• 学科: 农学
• 关键词: 温室 智能传感器 环境监测 低功耗设计 GSM/GPRS
• 年，卷（期）: 2018,（3）
• 所属期刊栏目: 研究简报
• 页码范围: 371-377
• 页数: 7页
• 分类号: S625.5
• 字数: 3810字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-1700.2018.03.017

摘要

由于温室环境信息采集需求多样、应用分散设备接入网络困难且为物联网,云服务优先应用领域,使得采用运营商通讯(GSM/GPRS、3G、4G等)的环境数据采集设备在温室生产中应用越来越多,但实际运行过程中依然存在系统能耗高、太阳能温室内充电效率低、铅酸蓄电池供电为主体积大、整体密封性差难以适应高温高湿环境等问题,迫切需要在以上几个方面开展优化设计.开发了低成本、集成度高、低功耗的温室环境感知终端,能够采集常规数字(I2C、1-wire、串口等)、模拟信号传感器(0～5V,4～20mA),灵活选择传感器满足用户对不同监测参数的测量需求并通过GSM/GPRS接入已有的设施农业云服务平台,适合分散,大区域接入、单温室直接网络接入等应用场景.重点在终端能耗管理、防护结构、太阳能供电结构等方面开展优化设计,小功率太阳能电池板采用多角度安装方式,实现延长充电时间超过2h?d-1,提高温室内太阳能利用率;将主动通风空气防辐射罩与符合IP67标准防护壳构成一体,适应高温高湿环境,并加速防辐射罩内部与外部气流交换速度,提高温湿度、CO2测量响应速度和精度;低功耗硬件选型配合事件触发唤醒能耗管理模式解决GSM/GPRS通讯能耗问题使终端休眠能耗为44uA,常规应用频率平均功耗达1.1mA,实现无外接供电设备全负荷独立工作近1个月,满足温室环境在线监测需求.该优化设计与应用具有开放性、易用性、低成本、安装便捷等特点,能够提升温室生产监测能力,市场前景广阔.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	郑文刚		40	278	8.0	15.0
2	卜云龙		36	171	7.0	11.0
3	张馨		24	80	6.0	6.0
4	李文龙		4	15	3.0	3.0
8	姚远方		1	3	1.0	1.0