金 煒，項新建

(浙江科技學(xué)院 a.機(jī)械與汽車工程學(xué)院；b.自動化與電氣工程學(xué)院，杭州 310023)

基于Zigbee/GPRS的殺蟲燈監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計

金 煒a，項新建b

(浙江科技學(xué)院 a.機(jī)械與汽車工程學(xué)院；b.自動化與電氣工程學(xué)院，杭州 310023)

為實現(xiàn)用戶遠(yuǎn)程對殺蟲燈的監(jiān)控、調(diào)整，設(shè)計了一種基于Zigbee和GPRS網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的殺蟲燈遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。介紹該監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，分別闡述殺蟲燈監(jiān)控電路、通信控制器及其網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器等監(jiān)控系統(tǒng)部件的軟硬件設(shè)計，并進(jìn)行系統(tǒng)試驗驗證。結(jié)果表明：該系統(tǒng)能遠(yuǎn)程有效監(jiān)測殺蟲燈環(huán)境與工作參數(shù)，實現(xiàn)了殺蟲燈工作狀態(tài)數(shù)據(jù)和圖像等的采集、存儲、上傳，蓄電池的自動保護(hù)，以及用戶遠(yuǎn)程對殺蟲燈的控制和調(diào)整。該系統(tǒng)能夠加強(qiáng)用戶對殺蟲燈的管理，提高殺蟲燈的工作穩(wěn)定性和滅蟲效果，進(jìn)而促進(jìn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)。

殺蟲燈；監(jiān)控系統(tǒng)；Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)；GPRS

自20世紀(jì)50年代以來，殺蟲燈作為一種利用害蟲成蟲趨光性，通過頻振式LED光來誘引害蟲并利用高壓電網(wǎng)對其進(jìn)行滅殺的物理防治工具，在農(nóng)、林、漁和養(yǎng)殖業(yè)害蟲的測報與防控中發(fā)揮了重要的作用[1-2]。殺蟲燈一般工作在野外，其工作的穩(wěn)定性和開關(guān)機(jī)的時機(jī)會直接影響其滅蟲效果[3]。殺蟲燈的工作模式可分為獨立式和聯(lián)網(wǎng)式兩種，目前被研究、應(yīng)用的絕大多數(shù)殺蟲燈工作模式為獨立式[4-9]，其開關(guān)燈時間由廠家或用戶手動設(shè)置，用戶對其工作穩(wěn)定性和滅蟲效率沒有直觀的掌控。一旦其太陽能電板、電池被盜或出現(xiàn)故障，用戶無法及時知曉，就容易導(dǎo)致殺蟲燈停工、農(nóng)作物遭受損失。另外，用戶要根據(jù)目標(biāo)害蟲生活習(xí)性有針對性地調(diào)整殺蟲燈的開關(guān)時機(jī)也非常不便。對于聯(lián)網(wǎng)式殺蟲燈，目前有部分研究介紹了利用Zigbee和GPRS對殺蟲燈的工作環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行采集的方案，但大多只是對功能作簡單的描述[10-11]，而對遠(yuǎn)程控制較少涉及。因此，非常有必要深入研究太陽能殺蟲燈遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、監(jiān)控部件的軟硬件設(shè)計，以及遠(yuǎn)程控制的實現(xiàn)方法。

在現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上，為加強(qiáng)殺蟲燈的工作穩(wěn)定性，以及用戶對殺蟲燈的集約化、高效化精準(zhǔn)管理，筆者提出了一種基于Zigbee和GPRS的殺蟲燈遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)在Zigbee無線組網(wǎng)技術(shù)和GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)的基礎(chǔ)上增加了電池工作狀態(tài)監(jiān)測和文件系統(tǒng)等功能，通過硬件設(shè)計和軟件開發(fā)，實現(xiàn)了殺蟲燈裝置電池的自動保護(hù)，工作狀態(tài)與數(shù)據(jù)和圖像等的采集、存儲、上傳，以及用戶遠(yuǎn)程對殺蟲燈的監(jiān)測、控制，從而大大提高了殺蟲燈裝置工作的穩(wěn)定性、控制的便利性及其滅蟲的效率。

1 監(jiān)控系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

1.1 監(jiān)控系統(tǒng)整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

殺蟲燈監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計為三層：殺蟲燈裝置上的檢測電路、傳感器和連接殺蟲燈裝置的Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)組成的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；由通信控制器、GSM網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器等組成的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)；由Web服務(wù)器和HTML網(wǎng)頁組成的監(jiān)測控制系統(tǒng)。系統(tǒng)的總體框架如圖1所示。CC2530為殺蟲燈的微控制器，殺蟲燈外部連接有LED誘蟲燈、高壓電網(wǎng)、攝像頭、蓄電池、光伏電池及參數(shù)采集模塊等。殺蟲燈和通信控制器安裝在現(xiàn)場組成殺蟲燈Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)。通信控制器由Zigbee協(xié)調(diào)節(jié)點、微控制器、數(shù)據(jù)庫和GPRS模塊組成，它協(xié)調(diào)Zigbee網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的通信。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器端由Socket服務(wù)器接收數(shù)據(jù)、發(fā)送指令，Mysql服務(wù)器儲存數(shù)據(jù)，Web服務(wù)器傳輸網(wǎng)頁給用戶的瀏覽器以供他們觀察數(shù)據(jù)及操作殺蟲燈裝置。

圖1 殺蟲燈監(jiān)控系統(tǒng)總體框架Fig.1 Overall framework of insecticidal lamp monitoring system

1.2 Zigbee網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

Zibgee技術(shù)是建立在IEEE802.15.4國際標(biāo)準(zhǔn)上的一種雙向無線通訊技術(shù)，它具有傳輸距離較短、能耗較小、成本較低、組網(wǎng)簡單等特點[12-13]。殺蟲燈工作效果較好的布置方式一般為棋盤式，其中各殺蟲燈的安裝高度約為2 m，相互間距在100 m左右，這種布局方式在水平方向上的遮蔽物較少，適合無線信號的傳輸。單個Zigbee全功能設(shè)備(full funtion device, FFD)目前最多可支持上百個節(jié)點，其傳輸距離根據(jù)發(fā)射功率大小可達(dá)上百米甚至上千米，由此可見Zigbee無線通訊方式非常適用于殺蟲燈裝置間的無線組網(wǎng)。

利用CC2530組成MESH(網(wǎng)狀)網(wǎng)絡(luò)，它是一種高可靠性的Ad-Hoc網(wǎng)絡(luò)，其中具有路由功能的FFD設(shè)備之間可以相互連接，F(xiàn)FD設(shè)備之間通過自組織及無線路由功能在擴(kuò)展Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的同時也大大提高了整個無線網(wǎng)絡(luò)的可靠性[14]。

如圖2所示，在現(xiàn)場的普通殺蟲燈裝置為精簡功能設(shè)備(reduced funtion device, RFD)，在每塊小區(qū)域設(shè)置一個殺蟲燈裝置作為Zigbee路由器(FFD)來組建區(qū)域無線網(wǎng)，現(xiàn)場中心地帶附近布置一個Zigbee協(xié)調(diào)節(jié)點(Zigbee網(wǎng)關(guān))，各路由器間進(jìn)行無線組網(wǎng)后連接到Zigbee協(xié)調(diào)節(jié)點，組成了底層Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)。無線網(wǎng)絡(luò)為網(wǎng)絡(luò)通信層采集各殺蟲燈裝置的數(shù)據(jù)或下載其下達(dá)的控制指令，構(gòu)成了現(xiàn)場的數(shù)據(jù)流通網(wǎng)。

圖2 Zigbee Mesh網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖Fig.2 Network topology of Zigbee Mesh

2 監(jiān)控系統(tǒng)硬件設(shè)計

2.1 殺蟲燈監(jiān)控模塊硬件設(shè)計

殺蟲燈裝置的微控制器采用CC2530F256自帶的增強(qiáng)型8051單片機(jī)，外設(shè)方面自帶DMA(直接存儲器訪問)功能、12位ADC(模/數(shù)轉(zhuǎn)換器)、看門狗、定時器及UART(通用異步接收/發(fā)送裝置)等，其外圍電路見圖3。

圖3 CC2530外圍電路Fig.3 Peripheral circuit of CC2530 chip

為了實現(xiàn)對殺蟲燈裝置工作狀態(tài)及參數(shù)的實時監(jiān)控，殺蟲燈裝置上配置了相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集、圖像采集、無線通信、自動控制等模塊。利用監(jiān)測電路(圖3)采集蓄電池工作信息，DHT11采集空氣溫濕度信息，DS1302獲取時間(SPI總線)，CA025C串口攝像頭采集圖像(RX_2、TX_2)，W25Q128芯片儲存數(shù)據(jù)。

2.1.1 工作電壓電流監(jiān)測及蓄電池保護(hù)電路

電池監(jiān)測保護(hù)電路用于采集殺蟲燈蓄電池充放電電流電壓，以阻止殺蟲燈蓄電池的過充過放，保護(hù)殺蟲燈。其具體電路如圖4所示，R1、R2組成分壓電路用于電壓測量，R3、R4作為采樣電阻分別對蓄電池充放電電流進(jìn)行采樣，測得信號經(jīng)過電壓跟隨并放大后輸入到CC2530的AD引腳，處理后得到實時充電或放電的電流。CC2530根據(jù)電壓電流大小控制繼電器的開合，以達(dá)到保護(hù)蓄電池的目的。

圖4 電池監(jiān)測電路Fig.4 Battery monitoring circuit

圖5 DHT11電路Fig.5 Circuit of DHT11

2.1.2 空氣溫濕度參數(shù)采集

通過DHT11采集空氣溫濕度，記錄以供用戶觀察，另外殺蟲燈也可以根據(jù)空氣濕度判斷下雨與否，自動關(guān)閉高壓電網(wǎng)，以防短路。DHT11的優(yōu)勢是價格低，外圍電路簡單(圖5)，其精度為溫度±1℃，濕度±5%，控制器(microcontroller unit, MCU)通過單線通信直接讀取空氣溫濕度。DHT11的單線通信協(xié)議遵循“復(fù)位—應(yīng)答—讀取—校驗”步驟，其讀取周期在1 s以上。

圖6 CA025C串口攝像頭電路Fig.6 Circuit of CA025C serial camera

2.1.3 圖像采集

圖像采集用于記錄殺蟲燈在夜間的工作效果，用戶通過觀察圖像記錄調(diào)整殺蟲燈開關(guān)機(jī)時間，以達(dá)到提高殺蟲燈工作效率的目的。由于8051單片機(jī)內(nèi)部資源有限，故采用CA025C串口攝像頭采集圖像。CA025C攝像頭自帶防水、夜視、圖像壓縮功能，其最大分辨率為640×480，支持圖像數(shù)據(jù)分批輸出。壓縮后的JPEG圖像大小一般在30 KB左右，MCU利用串口通過OV528協(xié)議分批獲取圖像并將其轉(zhuǎn)存入W25Q128芯片，以供通信控制器調(diào)用。串口攝像頭接口電路如圖6所示。

2.2 通信控制器設(shè)計

通信控制器由Zigbee協(xié)調(diào)裝置、MCU、SD卡和GPRS模塊組成，它維護(hù)本地數(shù)據(jù)庫文件并協(xié)調(diào)Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器之間的通信，如圖7所示。其微控制器芯片采用STM32F407，該單片機(jī)內(nèi)核為Cortex-M4，它具有運算速度快及外設(shè)功能強(qiáng)大等特點。

在單片機(jī)中移植入FatFs文件系統(tǒng)后，單片機(jī)通過SDIO外設(shè)存取SD卡維護(hù)數(shù)據(jù)庫、SPI與CC2530協(xié)調(diào)節(jié)點通信采集數(shù)據(jù)、串口與GPRS模塊通信連接網(wǎng)絡(luò)。

通信控制器中的MCU主要維護(hù)4個txt文件和1個照片文件夾，其中包括Zigbee網(wǎng)絡(luò)在線成員數(shù)據(jù)庫、在線成員參數(shù)數(shù)據(jù)庫、用戶指令緩沖數(shù)據(jù)庫和成員日志備份數(shù)據(jù)庫。

2.2.1 Zigbee網(wǎng)絡(luò)在線成員數(shù)據(jù)庫

持續(xù)更新當(dāng)前Zigbee網(wǎng)絡(luò)中在線成員的信息，以CC2530芯片IEEE64位地址作為身份標(biāo)記，供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器對號識別。當(dāng)在線成員失去連接，通信控制器即通過GPRS模塊發(fā)送短信通知用戶。

圖7 通信控制器結(jié)構(gòu)框圖Fig.7 Block diagram of communication controller

2.2.2 在線成員參數(shù)數(shù)據(jù)庫

更新、記錄一個月以來各在線成員的參數(shù)作為備份，并實時采集每個從機(jī)的參數(shù)并記錄以供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器查詢。

2.2.3 用戶指令緩沖數(shù)據(jù)庫

記錄用戶發(fā)送的歷史指令內(nèi)容、時間及完成情況。當(dāng)用戶發(fā)送指令后，指令首先標(biāo)記為未執(zhí)行存入該數(shù)據(jù)庫，然后采用先入先出的方式轉(zhuǎn)發(fā)給從機(jī)執(zhí)行，完成后將指令標(biāo)記為已執(zhí)行并根據(jù)從機(jī)反饋記錄指令是否運行成功。

2.2.4 成員日志備份數(shù)據(jù)庫

備份各成員最近15 d的工作日志，循環(huán)覆蓋，以供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器查詢。

2.2.5 照片文件夾

晚上殺蟲燈工作時攝像頭定期拍照，照片被存入本地FLASH芯片并上傳至通信控制器的照片文件夾覆蓋，照片文件夾中僅保存一個月的照片。每天通信控制器定時將照片發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。

通信控制器通過GPRS模塊與遠(yuǎn)程控制中心交換指令與數(shù)據(jù)，GRPS模塊選擇安信可的A6模塊，其優(yōu)勢是價格低、開發(fā)方便、外圍電路簡單，如圖8所示。

圖8 GPRS模塊外圍電路Fig.8 Peripheral circuit of GPRS module

3 監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計

3.1 殺蟲燈嵌入式軟件設(shè)計

CC2530中移植入Z-STACK協(xié)議棧，添加事件、編寫相應(yīng)任務(wù)后即可完成殺蟲燈嵌入式軟件的開發(fā)工作。Z-STACK是一個由消息驅(qū)動、非實時的操作系統(tǒng)，通過軟件定時器溢出觸發(fā)osalTimerUpdate()事件時調(diào)用osal_set_event(task_id,event_flag)設(shè)置執(zhí)行殺蟲燈功能的事件，當(dāng)Z-STACK輪詢到該事件時即會觸發(fā)中斷執(zhí)行相應(yīng)任務(wù)，實現(xiàn)獲得參數(shù)、獲取圖像、控制繼電器等功能，如圖9所示。

圖9 Z-STACK軟件控制流程圖Fig.9 Control flow chart of Z-STACK software

3.2 通信控制器嵌入式軟件設(shè)計

3.2.1 FatFs文件系統(tǒng)的移植

FatFs是面向小型嵌入式系統(tǒng)的一種通用的FAT文件系統(tǒng)，通過移植FatFs文件系統(tǒng)，本系統(tǒng)可以非常方便地通過STM23F407對SD卡進(jìn)行文件管理，進(jìn)行txt數(shù)據(jù)庫與照片文件夾的實時維護(hù)。移植FatFs主要需要編寫diskio.c中disk_status()、disk_initialize()、disk_read()、disk_write()和disk_ioctl()5個接口函數(shù)，編寫完成編譯通過之后即可調(diào)用f_open()(創(chuàng)建或打開文件)、f_lseek()(移動文件指針)、f_puts()(寫入文件)、f_close()(關(guān)閉文件)以及f_mkdir()(創(chuàng)建文件夾)等API對SD卡中的文件進(jìn)行操作[15]。

移植了FatFs文件系統(tǒng)后，用戶便可以直接在電腦上讀取SD卡中的數(shù)據(jù),以防網(wǎng)絡(luò)故障。

3.2.2 MCU嵌入式軟件設(shè)計

由于本系統(tǒng)對通信控制器的實時性要求不高，軟件復(fù)雜度也比較低，軟件開發(fā)采用前后臺順序執(zhí)行結(jié)構(gòu)。主循環(huán)中根據(jù)事件標(biāo)志位的設(shè)置情況調(diào)用相應(yīng)的事件處理函數(shù)執(zhí)行功能，systick計時并設(shè)置參數(shù)獲取事件標(biāo)志，串口和SPI中斷函數(shù)將收到的數(shù)據(jù)存入緩沖區(qū)并設(shè)置緩存處理時間標(biāo)志位，主函數(shù)根據(jù)該標(biāo)志位對緩沖區(qū)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,并根據(jù)其內(nèi)容執(zhí)行相應(yīng)的子程序。當(dāng)檢測到有終端無應(yīng)答時，通信控制器即發(fā)送短信通知用戶，以此實時檢測殺蟲燈是否被盜。其嵌入式軟件流程如圖10所示。

圖10 通信控制器軟件流程圖Fig.10 Software flow chart of communication controller

3.3 服務(wù)器端軟件設(shè)計

3.3.1 Web服務(wù)器搭建與開發(fā)

服務(wù)器的搭建采用WampServer框架，它整合了目前在Windows平臺上搭建服務(wù)器非常流行且開源免費的基本部件：Apache、Mysql和PHP。在WampServer的基礎(chǔ)上按需配置Apache中httpd.conf與httpd-vhosts.conf文件即可輕松搭建Web服務(wù)器。Web服務(wù)器的任務(wù)是從Socket服務(wù)器獲取實時數(shù)據(jù)，利用MySQLi擴(kuò)展從MySQL服務(wù)器獲取歷史數(shù)據(jù)，將用戶的指令發(fā)送給Socket服務(wù)器并將網(wǎng)頁通過HTTP協(xié)議傳送到用戶的瀏覽器中。

前端開發(fā)采用Bootstrap3前端框架和PHP腳本語言，PHP腳本實現(xiàn)Web服務(wù)器、Mysql數(shù)據(jù)庫與用戶瀏覽器的數(shù)據(jù)交互，以及網(wǎng)頁表格中數(shù)據(jù)的更新等功能。

圖11 服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)通信示意圖Fig.11 Schematic of server network communication

3.3.2 Socket服務(wù)器開發(fā)

Socket Server是利用Windows端的QtCreater開發(fā)及MSVC編譯器編譯而成的一組控制臺服務(wù)器程序。它通過QtNetwork組件接受通信控制器和Web服務(wù)器的TCP/IP連接，通過QSqlDatabase組件讀寫Mysql數(shù)據(jù)庫內(nèi)容。Socket服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)通信如圖11所示。平時Socket服務(wù)器建立并維護(hù)與GPRS模塊之間的TCP/IP連接，定時采集現(xiàn)場殺蟲燈的數(shù)據(jù)存入Mysql服務(wù)器，當(dāng)Web服務(wù)器建立連接并下達(dá)指令后，Socket服務(wù)器即轉(zhuǎn)發(fā)指令給對應(yīng)的GPRS模塊，再將采集到的數(shù)據(jù)返回給Web服務(wù)器顯示到網(wǎng)頁上。

4 測試與驗證

為測試本系統(tǒng)的實際效果，在某電子公司外空曠場地上進(jìn)行了測試。測試時各殺蟲燈最小間距為60 m，排布方式為棋盤式，瀏覽器上顯示的監(jiān)控界面如圖12所示。

攝像頭分辨率最高為640×480，采集到的照片大小為26 KB，具體如圖13所示。

圖13 串口攝像頭采集到的照片F(xiàn)ig.13 A photo taken by serial camera

在測試的同時利用福祿克F15B萬用表對其中6個設(shè)備的實際參數(shù)進(jìn)行了測量，所得結(jié)果與本系統(tǒng)測得數(shù)據(jù)的對比見表1。

表1 電流、電壓數(shù)據(jù)對比Table 1 Comparison of current and voltage data

由表1可知，本系統(tǒng)測得的電壓相對誤差在0.6%以內(nèi)，電流相對誤差在4%以內(nèi)，精度滿足蓄電池保護(hù)及日常觀測要求。

5 結(jié) 論

通過上述軟硬件設(shè)計及測試和驗證，本系統(tǒng)成功實現(xiàn)了用戶通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程對殺蟲燈工作狀態(tài)的監(jiān)測與控制。系統(tǒng)監(jiān)測的電壓電流參數(shù)誤差小，其精度完全滿足蓄電池保護(hù)和用戶觀測的要求。另外，用戶還可以通過系統(tǒng)上傳的現(xiàn)場殺蟲圖像，觀測殺蟲效果，遠(yuǎn)程調(diào)整殺蟲燈開關(guān)機(jī)時間，優(yōu)化殺蟲效率，促進(jìn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)。但本系統(tǒng)目前還存在Zigbee和GPRS網(wǎng)絡(luò)帶寬有限導(dǎo)致無法高速傳輸圖像，圖像清晰度不是特別理想，系統(tǒng)使用需要數(shù)據(jù)通信費的長期投入等問題。因此，為提高傳輸速度并削減運營開支，今后可以嘗試采用wifi的方式組建局域網(wǎng)，由通信控制器通過wifi路由器將數(shù)據(jù)發(fā)送至服務(wù)器的方案。

[1] 張長禹,王小平,雷朝亮.燈光誘殺技術(shù)在我國的研究進(jìn)展與發(fā)展趨勢[C]//病蟲害綠色防控與農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全：中國植物保護(hù)學(xué)會2015年學(xué)術(shù)年會論文集.長春:中國植物保護(hù)學(xué)會,2015.

[2] 胡成志,趙進(jìn)春,郝紅梅.殺蟲燈在我國害蟲防治中的應(yīng)用進(jìn)展[J].中國植保導(dǎo)刊,2008,28(8):11.

[3] 王凱學(xué),羅標(biāo),王華生,等.佳多頻振式殺蟲燈在李、梨園不同時間段的誘蟲情況調(diào)查[J].中國植保導(dǎo)刊,2005,25(9):26.

[4] 鄭和斌,成燕清,孫樹青,等.殺蟲燈對水稻害蟲的誘殺時間與誘殺效果研究[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué),2013(11):78.

[5] 周小云.基于MSP430單片機(jī)的新型殺蟲燈的設(shè)計與驗證[D].長沙:湖南農(nóng)業(yè)大學(xué),2009.

[6] 林蜀云.太陽能LED殺蟲燈的研制[D].貴陽:貴州大學(xué),2015.

[7] 張曉冬,楊坤,楊紅軍,等.改進(jìn)型LED殺蟲燈的設(shè)計[J].鄭州輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版),2012,27(1):94.

[8] 陳侃,陳茜,謝泉,等.基于AT89S52太陽能殺蟲燈系統(tǒng)的設(shè)計[J].電子制作,2015(23):71.

[9] 陳侃.基于單片機(jī)的太陽能殺蟲燈綠色防控系統(tǒng)的設(shè)計研究[D].貴陽:貴州大學(xué),2016.

[10] 馬仟,田茂,唐文龍.基于WSN的分布式太陽能殺蟲燈遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)研究與設(shè)計[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),2017(2):77.

[11] 閆真月,任振輝,程雪.基于物聯(lián)網(wǎng)的溫室LED殺蟲監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計[J].河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2017,40(1):102.

[12] 楊萌,趙亮.基于Zigbee技術(shù)的無線傳感網(wǎng)絡(luò)研究[J].電子技術(shù)與軟件工程,2015(1):34.

[13] 江華麗,王平,馮志斌,等.基于ZigBee應(yīng)用的技術(shù)研究與設(shè)計[J].計算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用,2016(2):272.

[14] 李方,宋杰,陳蘊.基于MESH網(wǎng)和CC2430芯片的ZIGBEE抄表系統(tǒng)硬件概述[J].科技信息(學(xué)術(shù)研究),2008(12):365.

[15] 秦偉.STM32的FatFS在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用,2015(6):56.

DesignofinsecticidallampmonitoringsystembasedonZigbeeandGPRStechnology

JIN Weia, XIANG Xinjianb

(a.School of Mechanical and Automotive Engineering;b.School of Automation and Electrical Engineering, Zhejiang University of Science and Technology, Hangzhou 310023, Zhejiang, China)

In order to monitor and adjust the insecticidal lamp remotely, a remote monitoring system of insecticidal lamp is proposed on the basis of Zigbee and GPRS technology. This paper introduces the network structure of this monitoring system, then expounds the hardware and software designs of its components which include the insecticidal lamp monitoring circuit, communication controller and its web server, and finally conducts a systematic verification through experiments. The result shows that this system is able to remotely and effectively monitor the operation parameters of the lamp, acquire, store and upload the data of working status and images, protect the battery automatically, and allow the user to control and adjust the lamp remotely. The system can enhance user’s management of the insecticidal lamp, improve the stability of the lamp and the efficiency of pest control, and therefore achieve the purpose of increasing agricultural production.

insecticidal lamp; monitoring system; Zigbee wireless network; GPRS

TP273.5

A

1671-8798(2017)06-0433-09

10.3969/j.issn.1671-8798.2017.06.007

2017-07-18

項新建(1964— )，男，浙江省永康人，教授，碩士，主要從事網(wǎng)絡(luò)化理論與技術(shù)、農(nóng)業(yè)信息化研究。E-mail：hzxxj@sina.com。