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無(wú)線串口模塊在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)上的應(yīng)用

jf_10471008 ? 來(lái)源:jf_10471008 ? 作者:jf_10471008 ? 2022-03-23 13:19 ? 次閱讀
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一、無(wú)線串口模塊在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)上的應(yīng)用背景

智能農(nóng)業(yè),是通信、計(jì)算機(jī)和農(nóng)學(xué)等若干學(xué)科和領(lǐng)域共同發(fā)展,并相互結(jié)合所形成的產(chǎn)物,它將信息采集、傳輸、處理和控制集成在一起,使人們更容易獲得農(nóng)作物生長(zhǎng)各個(gè)階段的各類信息,也讓人們更容易掌控這些信息,通過(guò)人工智能與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的結(jié)合真正實(shí)現(xiàn)人與自然的交互。隨著通信、計(jì)算機(jī)、傳感網(wǎng)等技術(shù)的迅猛發(fā)展,將物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中已經(jīng)是目前的發(fā)展趨勢(shì),它將采集到的溫度、濕度、光照強(qiáng)度、土壤水分、土壤溫度、植物生長(zhǎng)狀況等農(nóng)業(yè)信息進(jìn)行加工、傳輸和利用,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)在各個(gè)時(shí)期的精準(zhǔn)管理和預(yù)測(cè)預(yù)警提供信息支持,追求以最少的資源消耗獲得最大的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)出,使農(nóng)業(yè)增長(zhǎng)由主要依賴自然條件和自然資源向主要依賴信息資源轉(zhuǎn)變,使不可控的產(chǎn)業(yè)得以有效控制。而在物聯(lián)網(wǎng)的智能農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),無(wú)線模塊的使用占有不可或缺的地位。智能農(nóng)業(yè)智慧系統(tǒng)都是由傳感器、無(wú)線采集節(jié)點(diǎn)、自動(dòng)控制設(shè)備、網(wǎng)關(guān)、云服務(wù)器、終端設(shè)備等組成的,整個(gè)系統(tǒng)組成部分缺一不可,而無(wú)線采集部分是至關(guān)重要的,所有的系統(tǒng)運(yùn)作都依靠無(wú)線采集提供的數(shù)據(jù)。對(duì)于一般的射頻芯片,需要寫復(fù)雜的驅(qū)動(dòng)程序以及低功耗組網(wǎng)應(yīng)該代碼,很耗費(fèi)大量的研發(fā)時(shí)間,因此更多的農(nóng)業(yè)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)者更加喜歡使用無(wú)線串口模塊,既可以縮短開(kāi)發(fā)周期,又使用方便、功能多,適用于不同的使用環(huán)境。

二、433M無(wú)線串口模塊在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

與2.4G無(wú)線模塊相比,433M無(wú)線模塊的抗干擾能力更強(qiáng)。農(nóng)業(yè)應(yīng)用中,也不需要數(shù)據(jù)采集的延遲要求到微妙級(jí),因此使用433M無(wú)線模塊在農(nóng)業(yè)應(yīng)用中顯得優(yōu)勢(shì)明顯。

為什么要用串口模塊?射頻的開(kāi)發(fā)和驅(qū)動(dòng)代碼的編寫會(huì)占用大量的開(kāi)發(fā)周期,和直接用串口模塊對(duì)比來(lái)說(shuō),從物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)成本上就可以節(jié)省很大的研發(fā)成本,并且無(wú)線串口模塊功能強(qiáng)大,支持不同的應(yīng)用環(huán)境和工作模式。

三、無(wú)線串口模塊E30-TTL-100在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用

E30-TTL-100無(wú)線串口收發(fā)模塊是由成都億佰特電子科技有限公司研發(fā),通過(guò)串口就能實(shí)現(xiàn)射頻的收發(fā),不需要用戶編寫射頻驅(qū)動(dòng)和進(jìn)行硬件調(diào)試,大大的縮短了用戶的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期。由于E30-TTL-100功耗低,性能強(qiáng)大,成本低,因此被大量適用于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)前端。

E30-TTL-100在農(nóng)業(yè)控制中需要進(jìn)行組網(wǎng)應(yīng)用,組網(wǎng)方式應(yīng)用簡(jiǎn)單,如下圖所示。

農(nóng)業(yè)控制中,節(jié)點(diǎn)的供電一般是采用電池供電,因此對(duì)功耗要求很高。而E30-TTL-1OO具有休眠模式,休眠電流低至2uA,足以滿足低功耗場(chǎng)景的應(yīng)用。當(dāng)采集點(diǎn)采集到數(shù)據(jù)的時(shí)候,這時(shí)候控制無(wú)線串口模塊從休眠狀態(tài)中醒過(guò)來(lái),進(jìn)行數(shù)據(jù)上傳,當(dāng)集中器收到從節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)后,會(huì)回復(fù)節(jié)點(diǎn)一個(gè)ACK,串口模塊繼續(xù)進(jìn)入休眠,直到下一次需要上傳數(shù)據(jù)。集中器將收集到的數(shù)據(jù)上傳云服務(wù)器,云服務(wù),手機(jī)電腦就可以訪問(wèn)服務(wù)器查到相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息。

同時(shí),E30-TTL-100傳輸距離遠(yuǎn),空曠環(huán)境可以達(dá)到2千米以上,足夠應(yīng)對(duì)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。

E30-TTL-100是一款基于Silicon labs公司原裝進(jìn)口SI4438射頻芯片的無(wú)線串口模塊(UART),半雙工,收發(fā)一體,發(fā)射功率100mw,工作在425~450.5MHz頻段(默認(rèn)433MHz),TTL 電平輸出,兼容3.3V與5V 的IO 口電壓。

模塊具有軟件FEC前向糾錯(cuò)算法,其編碼效率較高,糾錯(cuò)能力強(qiáng),在突發(fā)干擾的情況下,能主動(dòng)糾正被干擾的數(shù)據(jù)包,大大提高可靠性和傳輸距離。在沒(méi)有FEC的情況下,這種數(shù)據(jù)包只能被丟棄。

模塊具有數(shù)據(jù)加密和壓縮功能。模塊在空中傳輸?shù)臄?shù)據(jù),具有隨機(jī)性,通過(guò)嚴(yán)密的加解密算法,使得數(shù)據(jù)截獲失去意義。而數(shù)據(jù)壓縮功能有概率減小傳輸時(shí)間,減小受干擾的概率,提高可靠性和傳輸效率

四、綜述

E30-TTL-100無(wú)線串口在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)上的應(yīng)用比較廣泛,同時(shí)成都億佰特電子科技公司也有很多其他類型的無(wú)線串口模塊,針對(duì)不同的領(lǐng)域和環(huán)境,有不同的應(yīng)用方案。

成都億佰特電子科技公司是一家專業(yè)做無(wú)線底層開(kāi)發(fā)的公司,公司的無(wú)線產(chǎn)品主要用于其他做產(chǎn)品生產(chǎn)的公司用于二次開(kāi)發(fā),因此億佰特的無(wú)線串口等產(chǎn)品功能集成豐富,并且功耗控制的非常低。億佰特的無(wú)線產(chǎn)品比較豐富,有170M、230M、433M、495M、868M、915M、2.4G等頻段的無(wú)線模塊,藍(lán)牙、WFI類產(chǎn)品也很多,無(wú)需用戶開(kāi)發(fā),直接用串口或者485就可以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。產(chǎn)品的內(nèi)部控制器基本都是采用進(jìn)口的單片機(jī)實(shí)現(xiàn),性能穩(wěn)定,資源豐富,功耗也低。有興趣的讀者可以去億佰特官網(wǎng)了解,有很多值得學(xué)習(xí)和借鑒的東西,官網(wǎng)網(wǎng)址:http://www.cdebyte.com/。里面也有很多關(guān)于STM8L和無(wú)線射頻芯片的資料,以及億佰特的產(chǎn)品的功能特性,包括哪些傳十幾公里的無(wú)線產(chǎn)品以及穿墻能力超強(qiáng)的無(wú)線產(chǎn)品。

審核編輯:湯梓紅

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