Casi applicativi della tecnologia di risveglio wireless nei sistemi di irrigazione

Panoramica

L'agricoltura è la linfa vitale economica di un paese e lo sviluppo del paese è inseparabile dallo sviluppo dell'agricoltura. Essendo uno dei principali paesi agricoli del mio paese, con lo sviluppo dell'agricoltura è aumentata anche la percentuale di acqua agricola utilizzata in agricoltura. Inoltre, l'attuale irrigazione agricola del mio paese si basa principalmente sull'irrigazione artificiale tradizionale.

L'irrigazione artificiale tradizionale presenta tre svantaggi principali:

I costi di manodopera per l'irrigazione sono elevati;

L'irrigazione artificiale non è facile da controllare nella quantità di acqua, il che può facilmente portare a un'irrigazione insufficiente o eccessiva;

Le attività umane inevitabilmente influenzeranno e danneggeranno la crescita delle colture.

Per ridurre i costi di manodopera, utilizzare razionalmente le risorse idriche e migliorare la qualità ambientale della crescita delle colture, è necessario migliorare i metodi di irrigazione tradizionali e applicare scienza e tecnologia all'irrigazione agricola. Questo articolo introduce brevemente il principio di applicazione del risveglio wireless del modulo porta seriale wireless nel sistema di irrigazione.

Risveglio wireless

Il risveglio wireless può anche essere inteso come risveglio aereo (il nome inglese è Wake On Radio), che risveglia i moduli nodo dormienti tramite mezzi wireless.

Principio

La parte che si risveglia aggiunge un lungo preambolo prima di trasmettere dati validi; la parte risvegliata si alza periodicamente per monitorare i segnali wireless nell'aria. Una volta catturato il preambolo corretto, entra nello stato di ricezione dati. Se non viene trovato nulla, entra immediatamente in modalità sospensione e attende il passaggio successivo. Ascolto di risveglio una tantum. Per garantire che la parte risvegliata possa essere risvegliata normalmente ogni volta, il tempo necessario alla parte che si risveglia per trasmettere il preambolo dovrebbe essere leggermente maggiore dell'intervallo di tempo necessario alla parte risvegliata per risvegliarsi.

Applicare il risveglio wireless ai sistemi di irrigazione agricola. L'intera rete di sistema è composta principalmente da più nodi, gateway, server host e client per ottenere operazioni remote, comprendere lo stato ambientale attuale delle colture e irrigare razionalmente.

Il nodo è principalmente controllato dal dispositivo principale

E31-T50S2

Vari tipi di controller

  Sensore di temperatura

Sensore di umidità del terreno

Sensore di livello del liquido e altri componenti

Il gateway è composto principalmente da un chip di controllo principale, un modulo porta seriale wireless (o un modulo simile ad alta potenza), ecc. e svolge anche il ruolo di relè di inoltro. La posizione del gateway è approssimativamente alla stessa distanza da ogni posizione del nodo (ogni serra, ecc.). Naturalmente, se ci si trova in una rete relativamente piccola, è anche possibile vietare parzialmente il gateway.

Principio del piano

Il server lato host è composto principalmente dal dispositivo di controllo principale, dal modulo porta seriale wireless E31-T50S2 (o modulo ad alta potenza simile), dal computer, dal software di sistema, ecc.

Il client utilizza vari dispositivi terminali per connettersi al server host tramite Internet.

L'intera rete di sistema è come sopra menzionato. Quando lo staff ha bisogno di conoscere lo stato dell'ambiente corrente delle colture, il modulo porta seriale wireless lato host viene controllato per inviare un segnale di comando di richiesta all'aria. Quando il gateway riceve il segnale di comando query corretto, invia un codice preambolo di lunghezza appropriata + segnale di comando query all'aria.

Quando il modulo porta seriale wireless del nodo monitora il preambolo corretto, entra nello stato di funzionamento normale e riceve il segnale di comando query. Quindi il segnale di risposta integrato di temperatura, umidità del terreno, livello del liquido e altre informazioni memorizzate nel dispositivo di controllo principale vengono trasmessi all'aria. Dopo che la trasmissione è completata, passa allo stato di monitoraggio periodico di riattivazione.

Quando il gateway riceve il segnale di risposta corretto, inoltra il segnale di risposta al server host. Il personale può controllare lo stato corrente dell'ambiente delle colture tramite il software del terminale

Quando il personale conferma che è necessaria l'irrigazione, l'host di controllo invia un segnale di comando operativo all'aria.

Quando il gateway riceve il segnale di comando operativo corretto, invia un preambolo + segnale di comando operativo di appropriatoe lunghezza all'aria. Quando il modulo porta seriale wireless del nodo monitora il preambolo corretto, entra nello stato di funzionamento normale, riceve il segnale di comando operativo e trasmette il segnale tramite la porta seriale. Dopo che la trasmissione è completata, entra nello stato di riattivazione periodica.

Il dispositivo di controllo principale ottiene il segnale dal modulo porta seriale wireless tramite la porta seriale, lo analizza ed elabora e controlla varie apparecchiature per completare l'operazione di irrigazione, come mostrato nella figura seguente:

Attualmente, la difficoltà di questo tipo di sistema è il basso consumo energetico del nodo complessivo. La parte wireless del nodo ha raggiunto molto bene questo scopo. Con il continuo sviluppo della tecnologia Internet of Things e delle nuove fonti di energia, questo tipo di sistema di irrigazione diventerà più completo.