Các trường hợp ứng dụng công nghệ đánh thức không dây trong hệ thống tưới tiêu

Tổng quan

Nông nghiệp là huyết mạch kinh tế của một quốc gia, sự phát triển của đất nước không thể tách rời sự phát triển của nông nghiệp. Là một trong những nước nông nghiệp lớn ở nước tôi, cùng với sự phát triển của nông nghiệp, tỷ lệ nước nông nghiệp sử dụng trong nông nghiệp cũng ngày càng tăng. Hơn nữa, việc tưới tiêu nông nghiệp ở nước tôi hiện nay chủ yếu dựa vào tưới nhân tạo truyền thống.

Tưới nhân tạo truyền thống có ba nhược điểm chính:

Chi phí nhân công thủy lợi cao;

Tưới nhân tạo không dễ kiểm soát lượng nước, dễ dẫn đến tưới không đủ hoặc thừa;

Hoạt động của con người chắc chắn sẽ ảnh hưởng và gây thiệt hại đến sự sinh trưởng của cây trồng.

Để giảm chi phí nhân công, sử dụng hợp lý nguồn nước, cải thiện chất lượng môi trường trồng trọt, cần cải tiến các phương pháp tưới truyền thống và áp dụng khoa học công nghệ vào tưới tiêu nông nghiệp. Bài viết này giới thiệu ngắn gọn nguyên lý ứng dụng đánh thức không dây của mô-đun cổng nối tiếp không dây trong hệ thống tưới tiêu.

Đánh thức không dây

Wireless Wake-up cũng có thể hiểu là air Wake-up (tên tiếng Anh là Wake On Radio), đánh thức các mô-đun nút không hoạt động thông qua phương tiện không dây.

Nguyên tắc

Bên thức tỉnh thêm một đoạn mở đầu dài trước khi truyền dữ liệu hợp lệ; bên thức tỉnh định kỳ đứng dậy để theo dõi các tín hiệu không dây trong không khí. Khi phần mở đầu chính xác được ghi lại, nó sẽ chuyển sang trạng thái nhận dữ liệu. Nếu không tìm thấy gì, nó sẽ ngay lập tức chuyển sang chế độ ngủ và chờ bước tiếp theo. Nghe một lần đánh thức. Để đảm bảo rằng bên thức tỉnh có thể được đánh thức bình thường mọi lúc, thời gian để bên thức tỉnh truyền lời mở đầu phải lớn hơn một chút so với khoảng thời gian để bên thức tỉnh thức dậy.

Ứng dụng đánh thức không dây vào hệ thống tưới tiêu nông nghiệp. Toàn bộ mạng hệ thống chủ yếu bao gồm nhiều nút, cổng, máy chủ lưu trữ và máy khách để đạt được hoạt động từ xa, nắm bắt hiện trạng môi trường của cây trồng và tưới tiêu hợp lý.

Nút chủ yếu được điều khiển bởi thiết bị chính

E31-T50S2

Các loại bộ điều khiển

  Cảm biến nhiệt độ

Cảm biến độ ẩm đất

Cảm biến mức chất lỏng và các thành phần khác

Cổng chủ yếu bao gồm chip điều khiển chính, mô-đun cổng nối tiếp không dây (hoặc mô-đun công suất cao tương tự), v.v., đồng thời đóng vai trò là rơle chuyển tiếp. Vị trí của cổng có khoảng cách gần như nhau tính từ mỗi vị trí nút (từng nhà kính, v.v.). Tất nhiên, nếu bạn ở trong một mạng tương đối nhỏ, bạn cũng có thể cấm một phần cổng.

Nguyên tắc của kế hoạch

Máy chủ phía máy chủ chủ yếu bao gồm thiết bị điều khiển chính, mô-đun cổng nối tiếp không dây E31-T50S2 (hoặc mô-đun công suất cao tương tự), máy tính, phần mềm hệ thống, v.v.

Máy khách sử dụng nhiều thiết bị đầu cuối khác nhau để kết nối với máy chủ lưu trữ thông qua Internet.

Toàn bộ mạng lưới hệ thống như đã đề cập ở trên. Khi nhân viên cần biết trạng thái môi trường hiện tại của cây trồng, mô-đun cổng nối tiếp không dây phía máy chủ sẽ được điều khiển để gửi tín hiệu lệnh điều tra tới không trung. Khi cổng nhận được tín hiệu lệnh truy vấn chính xác, nó sẽ gửi mã mở đầu có độ dài phù hợp + tín hiệu lệnh truy vấn tới không trung.

Khi mô-đun cổng nối tiếp không dây của nút giám sát phần mở đầu chính xác, nó sẽ chuyển sang trạng thái làm việc bình thường và nhận tín hiệu lệnh truy vấn. Sau đó, tín hiệu phản hồi tích hợp về nhiệt độ, độ ẩm của đất, mức chất lỏng và các thông tin khác được lưu trữ trong thiết bị điều khiển chính sẽ được truyền tới không khí. Sau khi truyền xong, nó chuyển sang trạng thái giám sát đánh thức định kỳ.

Khi cổng nhận được tín hiệu phản hồi chính xác, nó sẽ chuyển tiếp tín hiệu phản hồi đến máy chủ lưu trữ. Nhân viên có thể kiểm tra hiện trạng môi trường cây trồng thông qua phần mềm đầu cuối

Khi nhân viên xác nhận rằng cần tưới nước, máy chủ điều khiển sẽ gửi tín hiệu lệnh vận hành tới không trung.

Khi cổng nhận được tín hiệu lệnh vận hành chính xác, nó sẽ gửi tín hiệu mở đầu + lệnh vận hành phù hợpe chiều dài đến không khí. Khi mô-đun cổng nối tiếp không dây của nút giám sát lời mở đầu chính xác, nó sẽ chuyển sang trạng thái làm việc bình thường, nhận tín hiệu lệnh vận hành và truyền tín hiệu qua cổng nối tiếp. Sau khi quá trình truyền hoàn tất, nó sẽ chuyển sang trạng thái đánh thức định kỳ.

Thiết bị điều khiển chính thu tín hiệu từ mô-đun cổng nối tiếp không dây thông qua cổng nối tiếp, phân tích và xử lý tín hiệu đó, đồng thời điều khiển các thiết bị khác nhau để hoàn thành thao tác tưới, như minh họa trong hình sau:

Hiện tại, khó khăn của loại hệ thống này là mức tiêu thụ điện năng thấp của toàn bộ nút. Phần không dây của nút đã đạt được mục đích này rất tốt. Với sự phát triển không ngừng của công nghệ Internet of Things và các nguồn năng lượng mới, loại hệ thống tưới này sẽ ngày càng hoàn thiện hơn.