Casos de aplicação da tecnologia de despertar sem fio em sistemas de irrigação

Visão geral

A agricultura é a tábua de salvação econômica de um país, e o desenvolvimento do país é inseparável do desenvolvimento da agricultura. Como um dos principais países agrícolas do meu país, com o desenvolvimento da agricultura, a proporção de água agrícola usada na agricultura também está aumentando. Além disso, a irrigação agrícola atual do meu país é baseada principalmente na irrigação artificial tradicional.

A irrigação artificial tradicional tem três desvantagens principais:

Os custos de mão de obra de irrigação são altos;

A irrigação artificial não é fácil de controlar a quantidade de água, o que pode facilmente levar à irrigação insuficiente ou excessiva;

As atividades humanas inevitavelmente afetarão e danificarão o crescimento das plantações.

Para reduzir os custos de mão de obra, utilizar racionalmente os recursos hídricos e melhorar a qualidade ambiental do crescimento das culturas, é necessário melhorar os métodos tradicionais de irrigação e aplicar ciência e tecnologia à irrigação agrícola. Este artigo apresenta brevemente o princípio de aplicação do despertar sem fio do módulo de porta serial sem fio no sistema de irrigação.

Despertar sem fio

O despertar sem fio também pode ser entendido como despertar aéreo (o nome em inglês é Wake On Radio), que desperta módulos de nó dormentes por meios sem fio.

Princípio

A parte que desperta adiciona um longo preâmbulo antes de transmitir dados válidos; a parte despertada periodicamente se levanta para monitorar sinais sem fio no ar. Uma vez que o preâmbulo correto é capturado, ele entra no estado de recebimento de dados. Se nada for encontrado, ele imediatamente entra em hibernação e aguarda a próxima etapa. Escuta de despertar única. Para garantir que a parte desperta possa ser despertada normalmente todas as vezes, o tempo para a parte desperta transmitir o preâmbulo deve ser ligeiramente maior do que o intervalo de tempo para a parte desperta acordar.

Aplique o despertar sem fio a sistemas de irrigação agrícola. Toda a rede do sistema é composta principalmente de vários nós, gateways, servidores host e clientes para obter operação remota, compreender o status ambiental atual das plantações e irrigar racionalmente.

O nó é controlado principalmente pelo dispositivo principal

E31-T50S2

Vários tipos de controladores

  Sensor de temperatura

Sensor de umidade do solo

Sensor de nível de líquido e outros componentes

O gateway é composto principalmente de um chip de controle principal, um módulo de porta serial sem fio (ou módulo de alta potência semelhante), etc., e também desempenha a função de relé de encaminhamento. A localização do gateway é aproximadamente a mesma distância de cada localização do nó (cada estufa, etc.). Claro, se você estiver em uma rede relativamente pequena, você também pode proibir parcialmente o gateway.

Princípio do plano

O servidor do lado do host é composto principalmente pelo dispositivo de controle principal, módulo de porta serial sem fio E31-T50S2 (ou módulo de alta potência similar), computador, software de sistema, etc.

O cliente usa vários dispositivos terminais para se conectar com o servidor host através da Internet.

Toda a rede do sistema é como mencionado acima. Quando a equipe precisa saber o status do ambiente atual das plantações, o módulo de porta serial sem fio do lado do host é controlado para enviar um sinal de comando de consulta para o ar. Quando o gateway recebe o sinal de comando de consulta correto, ele envia um código de preâmbulo de comprimento apropriado + sinal de comando de consulta para o ar.

Quando o módulo de porta serial sem fio do nó monitora o preâmbulo correto, ele entra no estado de trabalho normal e recebe o sinal de comando de consulta. Então, o sinal de resposta integrado de temperatura, umidade do solo, nível de líquido e outras informações armazenadas no dispositivo de controle principal é transmitido para o ar. Após a transmissão ser concluída, ele muda para o estado de monitoramento de despertar periódico.

Quando o gateway recebe o sinal de resposta correto, ele encaminha o sinal de resposta para o servidor host. A equipe pode verificar o status atual do ambiente das plantações por meio do software do terminal

Quando a equipe confirma que a irrigação é necessária, o host de controle envia um sinal de comando de operação para o ar.

Quando o gateway recebe o sinal de comando de operação correto, ele envia um preâmbulo + sinal de comando de operação apropriadoe comprimento para o ar. Quando o módulo de porta serial sem fio do nó monitora o preâmbulo correto, ele entra no estado de trabalho normal, recebe o sinal de comando de operação e transmite o sinal pela porta serial. Após a transmissão ser concluída, ele entra no estado de ativação periódica.

O dispositivo de controle principal obtém o sinal do módulo de porta serial sem fio pela porta serial, analisa e processa, e controla vários equipamentos para concluir a operação de irrigação, conforme mostrado na figura a seguir:

Atualmente, a dificuldade desse tipo de sistema é o baixo consumo de energia do nó geral. A parte sem fio do nó atingiu esse propósito muito bem. Com o desenvolvimento contínuo da tecnologia da Internet das Coisas e novas fontes de energia, esse tipo de sistema de irrigação se tornará mais completo.