그림 1 농업 인터넷 모니터링 시스템 구조
농업물인터넷 모니터링 시스템의 무선 센서 노드는 온실 내 온습도 신호와 조명, 토양 온도, 토양 수분, CO 농도 등의 환경 매개변수를 수집합니다. 저전력 ad hoc 네트워크의 단거리 무선 통신 기술을 통해 센서 데이터를 전송할 수 있습니다. 모든 데이터는 중앙 노드에서 수집되어 무선 게이트웨이를 통해 인터넷에 연결됩니다. 휴대전화나 원격 컴퓨터를 통해 작물 현장의 환경 상태 정보를 실시간으로 파악할 수 있고, 전문가 시스템은 환경 매개변수에 따라 작물 성장 상태와 병충해를 진단할 수 있다. 실외 장면에는 카메라와 같은 감시 장비가 배치되어 실시간으로 비디오 신호를 수집한다. 사용자는 컴퓨터나 3G 휴대폰을 통해 언제 어디서나 현장 상황을 관찰하고, 온습도 데이터를 보고, 지정된 장비의 원격 지능 조절을 제어할 수 있다.
1) 실외 모니터링 사이트: 농지, 하수도, 과수원, 실외 전력 시스템 등의 사이트를 동시에 모니터링하고 온도 및 습도 신호와 조명, 토양 온도, 토양 수분, CO 농도, 수질, 병충해, 전류, 전압 등의 환경 매개변수를 확보하여 관리자에게 의사 결정 기준을 제공합니다
2) 센서: 주로 온실 내 조명, 온도, 습도, 토양 수분, 비디오 등의 데이터 수집 및 제어를 담당합니다.
3) 관리 센터: 실외 모니터링 사이트의 첫 번째 매개 변수는 기지국을 전송하여 실내 관리 센터에 도착하고, 지능형 농업 소프트웨어 시스템에 의해 처리되며, 결론을 지능형 터미널에 보내 의사결정자에게 정확한 데이터 근거를 제공합니다.
4) 스마트 모바일 작업 단말기: 스마트폰, GPS 핸드셋, 무선 무전기 장치의 장점을 완벽하게 융합하여 모바일 단병 설비를 형성하여 한 번에 손에 쥐고 있습니다. 통신 듀얼 채널 모드는 산림 지역의 통신 사각 문제를 철저히 해결하여 언제 어디서나 통신이 원활하고, 정확한 위치를 정하고, 동기화 데이터를 수집합니다. 농업노동자의 전능한 조수이다.
5) 농업 모니터링 시스템: 온습도, 조명, 수질, 풍향 등의 매개변수를 모니터링하면서 농작물 자원, 생태 환경, 병충해 등을 효과적으로 모니터링할 수 있다.
2. 농업물인터넷 모니터링 시스템의 특징과 장점 1) 이 시스템은 건설 비용이 낮고 일일 사용료가 낮으며 유지 보수 비용이 낮습니다.
2) 현장 HD 이미지 디스플레이 모니터링, 원격 데이터 수집, 직관적이고 명확합니다.
3) 정시촬영, 능동적으로 원격으로 요구하며 검사 횟수를 줄이고 인력물적 비용을 낮춘다.
4) 과학 기술 혁신 응용, 통합 통합, 대규모 관리.
5) 과거 데이터 저장소, 모든 데이터 요약 및 분석
그림 2 농업 인터넷 모니터링 시스템 아키텍처
농업물인터넷 모니터링 시스템의 구조는 무선 GSM 네트워크를 채택하고 있으며, 다양한 외부 센서를 통해 농지 작물 성장 환경의 온습도, 작물 이미지 등의 환경 매개변수를 실시간으로 원격으로 모니터링할 수 있습니다. 이미지 및 환경 데이터는 GPRS 를 통해 관리 센터로 반환되며, 관리자는 배경 데이터를 통해 농지 환경 및 해충 상태를 요약하고 적시에 예방 조치를 취할 수 있습니다. 또한 관리자는 백그라운드 관리 센터를 통해 정기적으로 환경 데이터와 사진을 얻을 수 있습니다. 지능형 농업 모니터링 시스템의 구조는 그림 2 에 나와 있습니다.
인식 및 실행 계층: 이 계층은 ZigBee 및 Rs485/232 를 통해 데이터 센서에서 수집한 데이터를 게이트웨이로 업로드합니다. 전송 방식에 따라 온실밭 배치는 무선과 유선으로 나눌 수 있다. 무선 버전은 지그비 전송 모듈을 사용하여 센서 값을 지그비 노드로 전송합니다. 유선 버전은 케이블을 통해 Rs485/232 노드로 데이터를 전송합니다. 무선판의 장점은 배포가 유연하고 확장이 편리하다는 것이다. 유선 버전은 배포 속도가 빠르고 데이터 안정성이 높다는 장점이 있습니다.
무선 센서 노드는 온실 내 온도와 습도의 실시간 신호와 작물 성장에 필요한 조명, 토양 온도, 토양 수분 함량, CO2 농도와 같은 환경 매개변수를 수집하여 지그비 게이트웨이에 업로드합니다.
리모컨 지시를 받고 릴레이를 통해 스프레이, 물방울 관개 등 스프링클러 시스템, 커튼, 팬 등 다양한 농업생산 설비를 통제한다.
IP 웹캠을 통해 작물 상황, 인력 및 보안 비디오 스트림을 서버에 실시간으로 업로드할 수 있습니다.
전송 계층: 이 계층은 주로 3g/GPRS/인트라넷 네트워크를 통해 장치에서 수집한 데이터를 서버로 전송하며, 전송 프로토콜에서 IPv4 기존 네트워크 프로토콜과 차세대 인터넷 IPv6 프로토콜을 지원합니다.
애플리케이션 계층: 이 계층은 수집된 데이터의 저장 및 정보 처리를 담당하며 사용자가 언제 어디서나 컴퓨터, 휴대폰 등의 터미널을 통해 조회할 수 있는 분석 및 의사 결정의 근거를 제공합니다.
사용자 단말기: 3G 휴대폰과 PC 터미널은 네트워크에 접속해 센서가 전송하는 다양한 데이터를 실시간으로 볼 수 있어 온실 내 꽃살포, 커튼, 팬 등 다양한 장치를 조절할 수 있다.
농업물인터넷 모니터링 시스템의 네트워크 토폴로지 농업물인터넷 모니터링 시스템은 3G 무선 네트워크, 무선 지그비 모드, 유선 RS485/232 모드 등 다양한 표준을 네트워크에 적용함으로써 네트워크 시스템의 안정적인 작동을 보장합니다. 지능형 농업 모니터링 시스템의 네트워크 토폴로지는 그림 3 에 나와 있습니다.
그림 3 농업 인터넷 모니터링 시스템 네트워크 토폴로지
농업 인터넷 모니터링 시스템의 주요 장비에 대한 데이터 수집 단위
센서 유닛은 주로 가스 온도 및 습도 센서, 토양 습도 센서, 토양 온도 센서, 광 센서, 가연성 가스 센서, 독성 가스 센서, 토양 pH 값 센서, 수질 센서 등이 있습니다. 이 수집기는 데이터 수집 및 전송, 긴 배터리 수명, 간단한 설치, 저렴한 비용으로 구성되어 있습니다. 센서는 디지털 신호 수집, 태양열 전원, 메쉬 무선 전송 등의 기술을 구현하여 배선이 불편한 곳에 사용한다.
통신 장치
지그비 게이트웨이
GPRS/3G 전송을 통해 지그비 개인 도메인망과 인터넷의 정보 교환 및 멀티네트워크 융합을 실현할 수 있으며, 데이터는 SD 메모리 카드로 로컬에 저장할 수 있습니다. 공업온도 범위는-40℃ ~ 85 ℃이다.
그림 6 지능형 농업 통신 장치
터미널 디스플레이 장치의 관리 센터는 상위 컴퓨터 소프트웨어 분석 시스템의 결론에 따라 농업 관리를 결정할 수 있으며 지능형 모바일 터미널은 언제 어디서나 관련 정보를 얻을 수 있습니다.