专利名称：通用农业环境信息监控系统的网关的制作方法
技术领域：
本实用新型属于农林业环境监测技术领域，具体涉及一种通用农业环境信息监控系统的网关。
背景技术：
无线传感器网络(Wireless Sensor Network, WSN)作为一种新兴技术，具有组网灵活性、部署方便、支持多种信息上行采集和下行指令控制等优点。自英特尔公司于2002 年率先在俄勒R州建立了第一个基于WSN的葡萄园监测系统，在农业领域陆续开展了大量应用研究，提出了各种面向应用的监控系统实现方案和理论研究成果，为农业数字化、精准化提供了技术支持。在WSN体系中，网关作为连接底层Zigbee网络与领域应用系统的桥梁，其系统架构与开发模式直接决定了 WSN系统的可用性和灵活性。目前国内研究提出的网关类型较多，如采用Zigbee和GPRS技术的面向水环境监测系统网关，基于CC2431冻土区地温、变形监测系统网关，以S3C2410MPU为核心、基于Linux开发的山地茶园旱情监测系统网关等。然而，以上网关在软硬件设计时通常考虑特定应用背景，采用固定的硬件结构、接口方案和软件处理流程，对监控对象与应用需求变化的适应能力较弱，难以满足不同领域的应用需求。 此外在功能上局限于完成WSN的数据转发，而缺乏农业生产基地监测节点、实时数据、历史数据等面向领域应用的管理功能，难以为多个不同农业应用系统提供环境监控功能。
发明内容为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种通用农业环境信息监控系统的网关，采用模块化设计思路，支持监测区域、监测节点、监测对象的可配置，具有良好的可适应性。为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是通用农业环境信息监控系统的网关，包括微处理器1，微处理器1外接存储器单元 2，微处理器1还接有RF通信模块3和GPRS通信模块4。所述微处理器1为基于ARM920T内核的RISC处理器S3C2410A，运行在203MHz。所述存储器单元2包括SDRAM和NOR Flash存储器。所述RF通信模块3为CC2430，所述GPRS通信模块4为MC391。本实用新型与现有技术相比，具有以下优点1)采用模块化设计思路，支持监测区域、监测节点、监测对象的可配置；2)实现了通用的农业环境监控通信协议，支持灵活可变的信息交互过程，采用 Wince进行用户友好的网关管理软件开发，基地管理员可依据应用需求在运行过程中动态更改网关配置，以适应运行环境、监控对象的变化，从而具有良好适应性；3)成本低、无需布线、组网灵活。
附图为本实用新型的结构框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步详细说明。参见附图，通用农业环境信息监控系统的网关，包括微处理器1，微处理器1为基于ARM920T内核的RISC处理器S3C2410A，运行在203MHz，支持Wince、Linux等嵌入式系统， S3C2410A外接的存储器单元2采用两个SDRAM和一个NOR Flash存储器的存储结构，完全满足系统在存取速度和存储容量上的要求，微处理器1还接有RF通信模块3和GPRS通信模块4，其中RF通信模块3为CC2430，实现嵌入式ZigBee应用，用来寻址和组网以及数据通信，GPRS通信模块4为MC39I，完成网关的无线远程通信和短信预警。处理器S3C2410A外接有IXD触摸屏，用于人机交互，整个网关系统采用12V直流稳压源作为主电源，通过转化成5VDC，给核心部件供电。另外S3C2410A提供Ethernet、USB、 RS232、SD等丰富的外围接口，USB接口可用来外接标准鼠标、键盘；SD卡可作为拓展存储器使用；RJ45接口可将网关接入以太网。网关采用串口通信完成与下层数据交互，利用GSM/GPRS和Ethernet多重网络实现远程通信。GPRS.Ethernet网络负责网关与服务器数据传输，GSM网络则用于预警短信交互。本实用新型的开发环境是基于Wince可视化集成开发环境EVC (Embedded Visual C++)建立单文档应用程序，作为网关软件实现的基本框架。从SQLite官方网站www. sqlite. org下载版本3. 6. 22的源码，在EVC环境下编译得到动态链接库，并导入程序中。 利用管理工具SqliteSpy建立后台数据库wsn. db，并创建各类数据表、视图以及触发器，采用Sqlite的C语言API接口，完成程序与数据库交互。网关与中心服务器以文件形式实现编码信息同步更新，同时基于类型编码表完成基地与各节点监测因子类型的统一管理，支持运行过程监测因子类型的动态调整，并以此完成监测节点上传数据解析、展示、存储与关联处理。监测类型的可配置使网关具有适应不同的领域需求的能力，为通用性奠定了基础。网关维护WSN网络的所有节点属性，包括节点编号、网络地址、监控环境因子类型、外接控制设备、所属区域、位置、剩余电量、工作状态、最新更新时间等。用户在管理过程中，可以随时根据节点实际的工作需求的变化，更改节点的相关属性，如某节点的空气温度传感器被置换为空气湿度传感器，网关只需重新配置节点的监控环境因子类型属性，将其中的空气温度的标识换成空气湿度的标识，便可完全支持该新环境因子类型的数据处理。同理，节点的外接控制设备、位置等均可动态配置。而电量、最新更新时间等属性，网关根据节点上传数据进行自动更新。网关支持不同粒度的区域定义，区域属性包括区域名称、位置和备注信息。网关可根据基地区域特征配置区域属性，支持运行过程的动态调整。每个节点属于指定区域，可通过区域名称检索到该区域内所有节点，实现了以区域为单位的节点监测信息浏览、对比、统计分析等功能。网关对环境信息数据处理包括依据用户设定，对特定节点的监测值进行修正以提高数据准确性，并对不在合理阈值范围内的异常数据启动预警，方便用户及时获悉异常环境信息，减少灾害气候造成的损失。
权利要求1.通用农业环境信息监控系统的网关，包括微处理器(1)，微处理器(1)外接存储器单元(2)，其特征在于，微处理器(1)还接有RF通信模块(3)和GPRS通信模块(4)。
2.根据权利要求1所述的通用农业环境信息监控系统的网关，其特征在于，所述微处理器(1)为基于ARM920T内核的RISC处理器S3C2410A，运行在203MHz。
3.根据权利要求2所述的通用农业环境信息监控系统的网关，其特征在于，所述存储器单元(2)包括SDRAM和NOR Flash存储器。
4.根据权利要求2所述的通用农业环境信息监控系统的网关，其特征在于，所述RF通信模块(3)为CC2430，所述GPRS通信模块(4)为MC39I。
专利摘要通用农业环境信息监控系统的网关，包括微处理器，微处理器外接存储器单元，微处理器还接有RF通信模块和GPRS通信模块，本实用新型采用模块化设计思路，支持监测区域、监测节点、监测对象的可配置，具有良好的可适应性。
文档编号H04W88/16GK202231871SQ20112033105
公开日2012年5月23日 申请日期2011年9月5日 优先权日2011年9月5日
发明者刘典, 吴婷婷, 张佐经, 张海辉, 朱江涛, 王东, 王转卫, 翟长远, 胡瑾 申请人:西北农林科技大学