基于无线传感器网络的果园种植监测系统及其监测方法

1.一种基于无线传感器网络的果园种植监测系统，其特征在于：包括 由布设在被监测果园内的多个无线传感器节点组成的多个无线传感器网 络(1)、将所述多个无线传感器节点所监测数据打包后进行上传的网关 节点(2)、与网关节点(2)相接的通信服务器(3)和与通信服务器(3) 相接的上位监控机(7)，所述网关节点(2)的数量为一个或多个；所述 多个无线传感器节点包括分别布设在被监测果园内各株果树树冠上的多 个对空气温度、空气湿度和光照强度进行监测的普通传感器节点(4)和 分别布设在所述各株果树树根处的土壤水分传感器节点(5)；所述普通 传感器节点(4)与网关节点(2)之间以及土壤水分传感器节点(5)与 网关节点(2)之间均通过短距离无线通信模块(2-2)进行双向通信，所 述网关节点(2)与通信服务器(3)间通过GPRS网络进行双向通信且网 关节点(2)上设置有GPRS无线通信模块(2-1)。
2.按照权利要求1所述的基于无线传感器网络的果园种植监测系统， 其特征在于：所述短距离无线通信模块(2-2)为基于ZigBee协议的短距 离无线通信模块。
3.按照权利要求1或2所述的基于无线传感器网络的果园种植监测系 统，其特征在于：还包括布设在所述被监测果园内的CO2浓度传感器节点 (6)，所述CO2浓度传感器节点(6)与网关节点(2)之间通过短距离无 线通信模块(2-2)进行双向通信。
4.按照权利要求1或2所述的基于无线传感器网络的果园种植监测系 统，其特征在于：所述普通传感器节点(4)包括三个传感器模块、分别 与所述三个传感器模块相接的处理器模块一(4-4)、与处理器模块一(4-4) 相接的无线通讯模块一(4-5)以及分别为三个传感器模块、处理器模块 一(4-4)和无线通讯模块一(4-5)供电的电源模块一(4-6)，所述电 源模块一(4-6)分别与所述三个传感器模块、处理器模块一(4-4)和无 线通讯模块一(4-5)相接，所述三个传感器模块分别为空气温度传感器 模块(4-1)、空气湿度传感器模块(4-2)、光照强度传感器模块(4-3) 且三者均接处理器模块一(4-4)；所述无线通讯模块一(4-5)为基于ZigBee 协议的短距离无线通信模块。
5.按照权利要求1或2所述的基于无线传感器网络的果园种植监测系 统，其特征在于：所述土壤水分传感器节点(5)包括土壤水分传感器模 块(5-1)、与土壤水分传感器模块相接的处理器模块二(5-2)、与处理 器模块二(5-2)相接的无线通讯模块二(5-3)以及分别为土壤水分传感 器模块(5-1)、处理器模块二(5-2)和无线通讯模块二(5-3)供电的 电源模块二(5-4)，所述电源模块二(5-4)分别与土壤水分传感器模块 (5-1)、处理器模块二(5-2)和无线通讯模块二(5-3)相接；所述无 线通讯模块二(5-3)为基于ZigBee协议的短距离无线通信模块。
6.按照权利要求3所述的基于无线传感器网络的果园种植监测系统， 其特征在于：所述CO2浓度传感器节点(6)包括CO2浓度传感器模块(6-1)、 与土壤水分传感器模块相接的处理器模块三(6-2)、与处理器模块三(6-2) 相接的无线通讯模块三(6-3)以及分别为CO2浓度传感器模块(6-1)、 处理器模块三(6-2)和无线通讯模块三(6-3)供电的电源模块三(6-4)， 所述电源模块三(6-4)分别与CO2浓度传感器模块(6-1)、处理器模块 三(6-2)和无线通讯模块三(6-3)相接；所述无线通讯模块三(6-3) 为基于ZigBee协议的短距离无线通信模块。
7.按照权利要求1或2所述的基于无线传感器网络的果园种植监测系 统，其特征在于：所述网关节点(2)包括处理器模块四(2-3)、分别与 处理器模块四(2-3)相接的GPRS无线通信模块(2-1)和短距离无线通 信模块(2-2)以及分别与GPRS无线通信模块(2-1)、短距离无线通信 模块(2-2)和处理器模块四(2-3)相接的电源模块四(2-4)。
8.一种利用权利要求1所述的基于无线传感器网络的果园种植监测系 统进行监测的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
步骤一、通过多个无线传感器节点分别实时对被监测果园内的相应监 测参数进行实时监测且所述多个无线传感器节点以自组网方式组织成多 个无线传感器网络(1)，同时所述多个无线传感器节点将各自所监测数 据定时采集后传送至相应的网关节点(2)，网关节点(2)再相应将所有 无线传感器节点(2)所监测数据打包后发送至通信服务器(3)；
步骤二、通信服务器(3)将接收到的监测数据传送至上位监控机(7)；
步骤三、上位监控机(7)对接收到的监测数据进行进一步分析处理， 其分析处理过程如下：
301、上位监控机(7)对接收到的监测数据进行预处理并去除相应伪 数据；
302、上位监控机(7)调用专家系统对经预处理后的监测数据进行内 部分析处理判断并作出相应指导方案，且通过通信服务器(3)向农户或 相关技术人员所使用的移动通信设备(8)上发送生产指导信息和/或预警 信息。

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