一種基于rfid的自動(dòng)灌溉系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及自動(dòng)化領(lǐng)域，尤其涉及一種基于RFID的自動(dòng)灌溉系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]RFID是Rad1 Frequency Identificat1n的縮寫，即射頻識(shí)別，是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象，可快速地進(jìn)行物品追蹤和數(shù)據(jù)交換。識(shí)別工作無(wú)須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽，操作快捷方便。RFID技術(shù)誕生于第二次世界大戰(zhàn)期間，它是傳統(tǒng)條碼技術(shù)的繼承者，又稱為"電子標(biāo)簽"。
[0003]RFID系統(tǒng)在具體的應(yīng)用過程中，根據(jù)不同的應(yīng)用目的和應(yīng)用環(huán)境，RFID系統(tǒng)的組成會(huì)有所不同，但從RFID系統(tǒng)的工作原理來(lái)看，系統(tǒng)一般都由信號(hào)發(fā)射機(jī)、信號(hào)接收機(jī)、發(fā)射接收天線幾部分組成。
[0004]1)、信號(hào)發(fā)射機(jī)在RFID系統(tǒng)中，信號(hào)發(fā)射機(jī)為了不同的應(yīng)用目的，會(huì)以不同的形式存在，典型的形式是標(biāo)簽(TAG)。標(biāo)簽相當(dāng)于條碼技術(shù)中的條碼符號(hào)，用來(lái)存儲(chǔ)需要識(shí)別傳輸?shù)男畔?，另外，與條碼不同的是，標(biāo)簽必須能夠自動(dòng)或在外力的作用下，把存儲(chǔ)的信息主動(dòng)發(fā)射出去。標(biāo)簽一般是帶有線圈、天線、存儲(chǔ)器與控制系統(tǒng)的低電集成電路。
[0005]2)信號(hào)接收機(jī)在RFID系統(tǒng)中，信號(hào)接收機(jī)一般叫做閱讀器。根據(jù)支持的標(biāo)簽類型不同與完成的功能不同，閱讀器的復(fù)雜程度是顯著不同的。閱讀器基本的功能就是提供與標(biāo)簽進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐緩健Ａ硗?，閱讀器還提供相當(dāng)復(fù)雜的信號(hào)狀態(tài)控制、奇偶錯(cuò)誤校驗(yàn)與更正功能等。標(biāo)簽中除了存儲(chǔ)需要傳輸?shù)男畔⑼?，還必須含有一定的附加信息，如錯(cuò)誤校驗(yàn)信息等。識(shí)別數(shù)據(jù)信息和附加信息按照一定的結(jié)構(gòu)編制在一起，并按照特定的順序向外發(fā)送。閱讀器通過接收到的附加信息來(lái)控制數(shù)據(jù)流的發(fā)送。一旦到達(dá)閱讀器的信息被正確的接收和譯解后，閱讀器通過特定的算法決定是否需要發(fā)射機(jī)對(duì)發(fā)送的信號(hào)重發(fā)一次，或者知道發(fā)射器停止發(fā)信號(hào)，這就是“命令響應(yīng)協(xié)議”。使用這種協(xié)議，即便在很短的時(shí)間、很小的空間閱讀多個(gè)標(biāo)簽，也可以有效地防止“欺騙問題”的產(chǎn)生。
[0006]3)天線是標(biāo)簽與閱讀器之間傳輸數(shù)據(jù)的發(fā)射、接收裝置。在實(shí)際應(yīng)用中，除了系統(tǒng)功率，天線的形狀和相對(duì)位置也會(huì)影響數(shù)據(jù)的發(fā)射和接收，需要專業(yè)人員對(duì)系統(tǒng)的天線進(jìn)行設(shè)計(jì)、安裝。
[0007]固定式噴灌系統(tǒng)動(dòng)力、水泵固定，輸(配)水干管(分干管)及工作支管均埋入地下。噴頭可常年安裝在與支管連接伸出地面的豎管上，也可按輪灌順序輪換安裝使用。這種形式雖然運(yùn)行管理方便，并便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，一般用于灌水次數(shù)頻繁、經(jīng)濟(jì)價(jià)值高的蔬菜和經(jīng)濟(jì)作物的灌溉。
[0008]現(xiàn)有的固定式噴灌系統(tǒng)一般需要人為手動(dòng)控制，在種植作物種類較多的情況下，一方面操作十分繁雜，很容易將不同作物的灌溉時(shí)間混淆，另一方面由于各種作物的灌溉標(biāo)準(zhǔn)不一樣，控制起來(lái)非常麻煩。結(jié)合RFID標(biāo)簽可以有效的避免這些不足。
[0009]專利“自動(dòng)灌溉系統(tǒng)”(申請(qǐng)?zhí)?200710172724.4申請(qǐng)日:2007-12-21)公開了一種自動(dòng)灌溉系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括主控制裝置、電磁閥裝置、傳感裝置；所述的主控制裝置通過無(wú)線或有線兩種方式控制電磁閥裝置和傳感裝置。該系統(tǒng)中的有線自動(dòng)灌溉裝置可應(yīng)用在園藝這樣小范圍地區(qū)的灌溉，無(wú)線群控自動(dòng)灌溉裝置可應(yīng)用在田間農(nóng)作物的大范圍灌溉，極大減少了人工操作，既綠色環(huán)保，又能夠極大節(jié)約水資源。
[0010]這種灌溉系統(tǒng)中，無(wú)論采用有線模式還是無(wú)線模式，用于傳輸傳感裝置感應(yīng)到的信息的設(shè)備都需要一直通電使用，而現(xiàn)實(shí)的情況是，一般的灌溉系統(tǒng)在周期內(nèi)并不需要時(shí)刻知道土壤濕度信息，僅僅只需要在灌溉前得知土壤濕度，然后根據(jù)土壤濕度計(jì)算出需要灌溉的水量即可，也就是說(shuō)，在灌溉周期內(nèi)土壤的濕度信息只需要被獲知一次。那么，這樣的方式不但使得設(shè)備復(fù)雜，而且造成極大的能源浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)【背景技術(shù)】中所涉及的缺陷，提供一種基于RFID的自動(dòng)灌溉系統(tǒng)。
[0012]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案:
一種基于RFID的自動(dòng)灌溉系統(tǒng)，包含噴頭模塊、RFID標(biāo)簽?zāi)K、RFID讀寫器、存儲(chǔ)模塊和控制模塊；
所述噴頭模塊包含若干個(gè)均勻分布的噴頭單元；
所述噴頭單元包含噴頭本體、微控制器和土壤濕度傳感器，所述土壤濕度傳感器設(shè)置在土壤內(nèi)、用于檢測(cè)土壤的濕度，所述微控制器分別與噴頭本體、土壤濕度傳感器電氣相連，用于接收土壤濕度傳感器檢測(cè)到的土壤濕度以及控制噴頭本體的開啟和關(guān)閉；
所述RFID標(biāo)簽?zāi)K包含區(qū)域RFID標(biāo)簽?zāi)K和濕度RFID標(biāo)簽?zāi)K；
所述區(qū)域RFID標(biāo)簽?zāi)K包含若干區(qū)域RFID標(biāo)簽，用于存儲(chǔ)RFID標(biāo)簽設(shè)置處所種植植物的品種型號(hào)和種植區(qū)域；
所述濕度RFID標(biāo)簽?zāi)K包含若干與所述噴頭單元一一對(duì)應(yīng)的濕度RFID標(biāo)簽，與其對(duì)應(yīng)噴頭單元的微控制器電氣相連，用于存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)噴頭單元中土壤濕度傳感器感應(yīng)到的土壤濕度信息；
所述RFID讀寫器用于采集各個(gè)區(qū)域RFID標(biāo)簽和濕度RFID標(biāo)簽的信息，并將所述信息傳遞給所述控制模塊；
所述存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)各種品種型號(hào)的植物的目標(biāo)灌溉濕度；
所述控制模塊包含用于按照預(yù)設(shè)的灌溉周期控制各個(gè)噴頭單元進(jìn)行灌溉，使得噴頭單元處的土壤濕度達(dá)到該噴頭單元處所種植植物的目標(biāo)灌溉濕度。
[0013]作為本發(fā)明一種基于RFID的自動(dòng)灌溉系統(tǒng)進(jìn)一步的優(yōu)化方案，還包含顯示模塊，所述顯示模塊與控制模塊相連，用于顯示各個(gè)區(qū)域RFID標(biāo)簽中的植物品種型號(hào)、種植區(qū)域以及目標(biāo)灌溉濕度。
[0014]作為本發(fā)明一種基于RFID的自動(dòng)灌溉系統(tǒng)進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述顯示模塊采用液晶顯示器。
[0015]作為本發(fā)明一種基于RFID的自動(dòng)灌溉系統(tǒng)進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述預(yù)設(shè)的灌溉周期的范圍為I天到30天。
[0016]作為本發(fā)明一種基于RFID的自動(dòng)灌溉系統(tǒng)進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述預(yù)設(shè)的灌溉周期為7天。
[0017]作為本發(fā)明一種基于RFID的自動(dòng)灌溉系統(tǒng)進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述控制模塊的處理器采用ARM系列單片機(jī)。
[0018]作為本發(fā)明一種基于RFID的自動(dòng)灌溉系統(tǒng)進(jìn)一步的優(yōu)化方案，