一种基于iOS的农田数据监测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于iOS的农田数据监测系统，包括微处理器模块和与微处理器模块连接的GPS模块、上位机、嵌入式GIS设备和电源模块，微处理器模块通过通讯接口与驱动电磁阀相连接，微处理器模块还通过传感器接口与pH值传感器、温度传感器、湿度传感器和光照传感器连接。本实用新型设计合理，功能齐全，成本低廉，使用方便，操作灵活，智能化程度较高，便于推广使用。
【专利说明】—种基于iOS的农田数据监测系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及农田环境数据采集【技术领域】，具体涉及一种基于iOS的农田数据监测系统。
【背景技术】
[0002]农业具有地域分散、对象多样、环境因子不确定等特点。传统农业生产主要依靠人的经验进行，无法对农业的生产全程进行实时精准监控，实现最优化生产。快速、有效采集和描述影响作物生长环境的空间变量信息，是实现精细农业的基础。传统的农业信息监测主要依靠农业技术人员实时现场采集数据、A/D转换、通过PC保存分析数据，或通过数传电台的方式进行数据传输。这些方式有很多问题:由于农业环境相对恶劣，严寒、高温、高湿等气候因素导致PC机无法正常工作；PC机因其体积较大、费用较高、功耗低造成其性价比低；无法实现远程监控，即使使用数传电台，也会受到地形限制，距离仅限几十公里之内；无法实现24小时监测。
[0003]目前国内外的研究大多数采用单片机作为微控制器，由于其自身性能局限性，使得系统功能扩展时出现一些不可预知的调试问题。在数据传输中常采用电台方式、GSM、GPRS等方式。电台方式传输距离有限，需入网许可；GSM价格低廉，但传输速度慢；GPRS成本则太高。国内已经开发出的一些农田生产管理系统产品，由于没有解决农田信息采集的空间变异、农田灌溉、施肥等的智能诊断决策、渠系运行管理知识模型构建等瓶颈问题，使农田生产管理系统产品缺乏实时性、时效性和有效性，与灌溉、施肥等自动控制设备成为两张皮，不能真正达到精确控制灌溉、施肥的目的。
[0004]因此，农业环境的远程实时监控问题亟待解决。
实用新型内容
[0005]本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供了一种基于ios的农田数据监测系统。其设计合理，功能齐全，成本低廉，操作方便，智能化程度较高，便于推广使用。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种基于iOS的农田数据监测系统，其特征在于:包括微处理器模块和与所述微处理器模块连接的GPS模块、上位机、嵌入式GIS设备和电源模块，所述微处理器模块通过通讯接口与驱动电磁阀相连接，所述微处理器模块还通过传感器接口与PH值传感器、温度传感器、湿度传感器和光照传感器连接。
[0007]上述的一种基于iOS的农田数据监测系统，其特征在于:所述微处理器模块为ARM微处理器。
[0008]上述的一种基于iOS的农田数据监测系统，其特征在于:所述GPS模块用于得到精确的地理坐标信息。
[0009]上述的一种基于iOS的农田数据监测系统，其特征在于:所述GIS设备为掌上电脑、PDA、智能手机任意一种。
[0010]上述的一种基于iOS的农田数据监测系统，其特征在于:所述微处理器模块通过蓝牙或WIFI与GIS设备通讯。
[0011]上述的一种基于iOS的农田数据监测系统，其特征在于:所述通讯接口为RS232、RS485、I2C、SPI 任意一种。
[0012]上述的一种基于iOS的农田数据监测系统，其特征在于:所述驱动电磁阀用于驱动田间的环境调控设备。
[0013]上述的一种基于iOS的农田数据监测系统，其特征在于:所述pH值传感器为型号YBK10-WQ201 的 pH 传感器。
[0014]上述的一种基于iOS的农田数据监测系统，其特征在于:所述光照传感器为型号HA2003的光照传感器。
[0015]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0016]1、本实用新型应用地理信息、空间数据处理、wif1、蓝牙、iOS等技术，建立土壤温湿度、PH值得数据采集系统，进行采集数据的分析处理和数据模型建立，研究水分监测探头布设的方式，为农田生产管理系统的知识模型和决策模型建立可靠实时的数据支持。
[0017]2、本实用新型采用ARM、WIF1、蓝牙的嵌入式农田环境信息采集发送系统设计方案，降低功耗和成本，可靠性强，易于升级。
[0018]3、本实用新型可采用掌上电脑、PDA、智能手机等先进设备远程自由对农田环境信息进行监控，灵活性强，使用方便。
[0019]综上所述，本实用新型设计合理，功能齐全，成本低廉，使用方便，操作灵活，智能化程度较高，便于推广使用。
[0020]下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为本实用新型的总体结构示意图。
[0022]附图标记说明:
[0023]1-微处理器模块；2-GPS模块；3-上位机；4_嵌入式GIS设备；
[0024]5-电源模块；6-通讯接口； 7-驱动电磁阀；8-传感器接口；
[0025]9-pH值传感器；10-温度传感器；11-湿度传感器；12-光照传感器。
【具体实施方式】
[0026]如图1所示，本实用新型包括微处理器模块I和与所述微处理器模块I连接的GPS模块2、上位机3、嵌入式GIS设备4和电源模块5，所述微处理器模块I通过通讯接口 6与驱动电磁阀7相连接，所述微处理器模块I还通过传感器接口 8与pH值传感器9、温度传感器10、湿度传感器11和光照传感器12连接。其中，pH值传感器9插入地下监测土壤酸碱度，湿度传感器10埋在土壤中监测土壤湿度，温度传感器10和光照传感器12固定在地面上分别用于监测地表温度值和光照强度。
[0027]本实施例中，所述微处理器模块I为ARM微处理器，自带A/D和D / A转换功能。
[0028]本实施例中，所述GPS模块2用于得到精确的地理坐标信息，它能实时提供经度、纬度、高程等导航和定位信息，利用其功能，得出各个点的坐标，再通过数学方法计算出距离和面积。
[0029]本实施例中，所述GIS设备4为掌上电脑、PDA、智能手机任意一种，这些设备上安装有ios操作系统，其架构分四个层次:核心操作系统层、核心服务层、媒体层和可轻触层。在这些设备上会安装有相应环境信息监测软件，用户可以自由查询实时数据，进行数据管理。
[0030]本实施例中，所述微处理器模块I通过蓝牙或WIFI与GIS设备4通讯。微处理器模块I和Gis设备4上均内设有蓝牙或WIFI通讯收发模块。
[0031]本实施例中，所述通讯接口 6为RS232、RS485、I2C、SPI任意一种。
[0032]本实施例中，所述驱动电磁阀7用于驱动田间的环境调控设备，环境调控设备例如灌溉泵，自动施肥管道，温度调节器等。
[0033]本实施例中，所述pH值传感器9为型号YBK10-WQ201的pH传感器。
[0034]本实施例中，所述光照传感器12为型号HA2003的光照传感器。
[0035]实际使用过程中，pH值传感器9、温度传感器10、湿度传感器11和光照传感器12实时采集田间环境数据，并通过传感器接口 8将采集的信息发送给微处理器模块1，同时GPS模块2定位所采集数据的地理位置信息并发送给微处理器模块1，经过微处理器模块I分析处理再发送到上位机3。上位机3安装有田间环境数据库管理软件，将时间、地理坐标、温湿度、PH值信息对应汇总，以供田间技术人员做专项研究，进而做出田间管理决策。当上位机3上的监测软件显示的温湿度、土壤pH值有任何异常时，农业技术人员可以操作相应控件，通过微处理器模块I的合理调度，经通讯接口 6传送控制命令，控制驱动电磁阀7驱动田间的环境调控设备诸如灌溉泵或自动施肥管道或温度调节器工作，对田间实行灌溉、施肥、土壤调节等措施，使田间生态环境趋于合理，宜于作物生长。
[0036]为应对监控环境恶劣导致的上位机3可能出现故障或者人员在远程监控不便的情形，再附加GIS设备4诸如掌上电脑、PDA、智能手机对田间数据做监测管理，GIS设备4上安装的iOS操作系统，界面简便且操作性强，可使用多点触控直接操作，控制方法包括滑动、轻触开关和按键，与系统交互包括滑动、轻按、挤压和旋转，通过蓝牙或WIFI等通信方式无线控制田间环境调节设备工作，实现农田环境无线监测和控制。
[0037]需要说明的是，本实用新型所提供的技术方案，其中所用到的软件均为现有技术，并不包括计算机软件方面的改进。
[0038]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
【权利要求】
1.一种基于ios的农田数据监测系统，其特征是:包括微处理器模块(I)和与所述微处理器模块(I)连接的GPS模块(2)、上位机(3)、嵌入式GIS设备(4)和电源模块(5)，所述微处理器模块(I)通过通讯接口(6)与驱动电磁阀(7)相连接，所述微处理器模块(I)还通过传感器接口(8)与pH值传感器(9)、温度传感器(10)、湿度传感器(11)和光照传感器(12)连接。
2.按照权利要求1所述的一种基于iOS的农田数据监测系统，其特征是:所述微处理器模块⑴为ARM微处理器。
3.按照权利要求1所述的一种基于iOS的农田数据监测系统，其特征是:所述GIS设备(4)为掌上电脑、PDA、智能手机任意一种。
4.按照权利要求1所述的一种基于iOS的农田数据监测系统，其特征是:所述微处理器模块(I)通过蓝牙或WIFI与GIS设备(4)通讯。
5.按照权利要求1所述的一种基于iOS的农田数据监测系统，其特征是:所述通讯接口 (6)为 RS232、RS485、I2C, SPI 任意一种。
6.按照权利要求1所述的一种基于iOS的农田数据监测系统，其特征是:所述驱动电磁阀(7)用于驱动田间的环境调控设备。
7.按照权利要求1所述的一种基于iOS的农田数据监测系统，其特征是:所述pH值传感器(9)为型号YBK10-WQ201的PH传感器。
8.按照权利要求1所述的一种基于iOS的农田数据监测系统，其特征是:所述光照传感器(12)为型号HA2003的光照传感器。
【文档编号】G05B19/418GK203534630SQ201320607430
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年9月30日 优先权日:2013年9月30日
【发明者】李强 申请人:淄博职业学院