ZigBee無線通信數傳模塊及數據采集模塊在蔬菜工廠的應用

隨著農業現代化的加快，農業管理更加的集中化，農業智能化管理漸漸興起，管理者們坐在辦公室或者是家里即可通過遠程監控了解農作物生長的情況。而這依賴于無線通信技術的快速發展。ZigBee技術具有高可靠性、低成本、低功耗、高安全性等特點，廣泛應用于工業控制、智能家居、商業樓宇以及農業自動化等領域，蔬菜工廠智能監控就是一個典型的案例。

ZigBee如何實現蔬菜工廠監控？

一、ZigBee無線傳感技術

ZigBee定義了短距離、低數據傳輸速率無線通信所需要的一系列通信協議。ZigBee協議標準采用分層結構，每一層為上層提供一系列特殊的服務：數據實體提供數據傳輸服務;管理實體提供所有其他的服務。Zig Bee協議分為兩個部分，IEEE802.15.4定義了物理層和媒體訪問控制層，ZigBee聯盟在此基礎上定義了網絡層和應用層架構，在應用層內提供了應用支持子層和ZigBee設備對象。

二、蔬菜工廠監控系統整體控制框架

蔬菜工廠監控系統整體控制框架，由主控機、房間節點監控單元、培菜架節點監控單元3部分組成。在蔬菜工廠里有多個房間，每個房間里配置了一個房間節點監控單元，每個房間里有多個培菜架，每個培菜架上配置了一個培菜架節點監控單元。

主控機的功能：1)作為服務器，接收各房間節點和培菜架節點的數據并存儲，通過網絡瀏覽器實現蔬菜工廠的整體監控;2)在獲得相應權限后，給相關的房間節點和培菜架節點發送控制命令或數據采集命令。

房間節點監控單元(包括整體監控單元)的功能：1)房間節點監控單元負責每個房間的空調控制、二氧化碳濃度采集和電源管理;2)整體監控單元負責*空調控制、二氧化碳發生器控制以及整個蔬菜工廠的電源管理。

培菜架節點監控單元的功能：1)接收到主控機的數據采集命令后，采集本培萊架的溫度、濕度和圖像數據，并將數據發送給主控機;2)接收到主控機的控制命令后，控制本培菜架的LED燈的亮暗、營養液循環泵和電磁閥的開關等。

三、無線傳輸網絡模塊

蔬菜工廠監控系統基于ZigBee的485無線通信模塊，在無線網絡中，配置了一個協調器，一個路由器和多個終端節點。協調器通過RS485，與其進行通信，在通過路由器轉發無線網絡數據，終端節點用于各房間和培菜架的數據和命令的收發。

四、4-20mA采集模塊（4-20mA信號/數據采集模塊）

在蔬菜工廠監控系統中，采用基于ZigBee的4-20mA采集模塊，采集房間內部的二氧化碳濃度、溫濕度等相關數據。

蔬菜工廠監控系統基于ZigBee無線傳感器網絡，實現了對農作物的實時智能監控，系統穩定、可靠。

上海順舟智能自2004年起始終從事于ZigBee領域的研發，目前成果涉及基于ZigBee的485無線通信模塊/設備、4-20mA采集模塊/設備、智能網關、智能單燈控制器、智慧燈桿等。