现代通信技术在温室中的应用

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摘 要现代通信技术已广泛地应用在农业当中,由于环境恶劣、地形复杂,再加上现代通信技术发展,传统有线通信技术被无线通信所取代,并被广泛应用在温室产业当中,有效推动了温室产业的规模化与集约化发展.本文就现代通信技术在温室中的应用进行了分析探讨.

关 键 词通信技术;温室;应用

中图分类号TN914文献标识码A文章编号1673-9671-(2012)102-0198-01

随着通信技术不断发展,现代温室产业系统逐步实现了高效及自动化生产,其中,现代通信技术的作用是功不可没的,有线通讯技术在温室生产的实践当中,具有维护困难,布线复杂与传感器节点变更不灵活等问题,随着无线通信技术发展,有线通信逐渐被无线通信技术所代替,无线通信技术具有体积小、规模大及成本低等优点,在温室领域也获得了广泛应用.

1有线通信技术应用

1.1分布式控制与现场总线

有线通信技术所指的是以电缆、架空明线及光缆等介质来传输通信的技术,现在有线通信应用较为广泛的是现场总线方式,在温室中应用也是较为广泛的.分布式控制系统能传输开关量及模拟量信息,需要遵循电气的负逻辑性,其总线结构简单、成本低、组网容易且应用灵活,为最早的总线控制形式.但这种分布控制系统存在传输速率不是很高,实时性差,通信吞吐量低及集成力不足等问题,并且其可靠安全性也不是很高,相互操作及互换功能不足,要想增强数据量及实时性,需要多台主机,其控制系统会很复杂,这样就需要现场总线技术应用.现场总线是种数据总线,可有效解决工业现场控制器、仪表等设备数据通信,对现场设备与控制系统间的信息传递也可有效解决,运用现场总线来控制,可让设备信号经过一根电缆传输,并不需要设备点到点连接,有效降低了电缆使用量,减少了成本支出,可由于总线标准协议使得其应用存在局限性,CAN总线是电子系统及农业装备总线标准,CAN总线也成为温室领域应用的热点,CAN称为控制器局域网,是串行通信总线,近些年,这种总线技术在温室当中得到了广泛应用,与其他总线方式相比,CAN总线更能适应温室环境.

1.2局域网与电力线通信技术

局域网可简称为LAN,主要是指在某区域内,用来连接计算机数据通信及打印机等,并在设备间用无线或者有线电缆等方式进行连接,这种通信技术一般用在办公室或个人计算机上,便于信息交换与资源共享,以太网是现在应用最广泛局域网技术,随着计算机快速发展,温室中的检测控制信息形成了网络,运用网络优势实现了温室群高效率的栽培管理,让温室环境得以控制,互联网在温室通信方面应用,对控制数据进行传输及远程控制,温室外部数据传输则需要借助其他通信方式.电力线通信可称为PLC,这种通信方式是将电力线路作为介质,运用载波方式把数字及模拟信号高速传输,其载波通信可分成低压、高压、扩频及宽带电力线等载波技术,此项通信技术应用还不成熟,其成本较高,农村范围应用多见于电力系统当中,在温室通信传输领域应用还较少.

2无线通信技术应用

无线通信技术依据通信距离可分成短距离与长距离无线通信,其通信技术应用如下.

2.1短距离的无线通信应用

短距离无线通信技术主要包含蓝牙、射频识别及ZigBee等技术,蓝牙技术是在1998年由IBM、英特尔、爱立信与诺基亚等一块推出的,可应用在信息设备及通信无线连接当中,通常有效的通信范围是10m,工作频率是2.4GHz,主要应用的是跳频、扩频、差错控制与多路访问技术,蓝牙技术存在主从设备之分,其主要设备负责跳频序列设定,通过组网可形成一点与多点连接,并在主网附近形成微网.像柳佳国等人是最早在温室当中应用蓝牙技术之人,并详细介绍了蓝牙模块与控制系统之间软硬件设计的方法;杜辉等人把蓝牙与现场总线等技术相结合,对温室气候的监控软硬件给予了设计;张潜等在温室当中,利用蓝牙设置了无线网络传感器,并克服有线限.ZigBee技术是近些年才兴起的,它具有数据速率低、成本低、功耗低、容量大及通信可靠安全等特点,并且在温室当中的应用很广泛,像郭文川等人运用ZigBee技术有效实现了无线传感器自组网与监测数据自动采集,有效满足了温室环境的监测需要;陈克克等人利用ZigBee协议对无线传感器的节点进行扩展,并实施了网络测试,采取树状拓扑的结构,其覆盖面积大,终端节点的距离较远的时候,可运用多条路由的方法来传输数据,ZigBee技术应用,有效推动了温室产业发展.

2.2长距离的无线通信应用

长距离的无线通信技术主要有GPRS、G及3G等技术,其中,G技术是应用非常广泛的标准,包含多个频段,网络覆盖范围大,保密性好,技术也比较成熟,且数据传输不会受到距离制约,S是GMS基本业务.这种技术在温室领域应用也较为广泛,像孙玉梅等对G手持仪进行了研制,可把传感器测得温室参数用S方式传给管理者,以便实时控制温室;卫勇等人在G短信模块基础上,对温室环境当中的远程监测系统进行了设计,运用S实施远距离少数据传输是种有效经济方法.GPRS是基于G网络所开通的新分组数据的传输方法,较为适用突发性、间断及少量数据传输,对于偶尔大量数据的传输也适用.在温室领域,GPRS技术应用优势还是比较大的,像袁洪波等人依据传感器、单片机与GPRS模块等对温室环境的监测系统进行了设计;韩华锋等人在ZigBee协议、无线传感器、互联网及GPRS等技术对温室数据进行了远程传输,并有效提高了系统的便捷性与移动性.我国温室正朝自动化、规模化及智能化等方向发展,运用无线通信可有效完成温室数据采集与传输,特别是温室远程监控当中,随着现代通信技术发展,无线传感的节点问题,商品无线发送的接收器已不能有效满足传感网络要求,其远距离的无线技术成为人们研究方向.

3总结

现代通信技术在温室当中获得了广泛应用,尤其是温室监测控制中,从有线通信到无线通信技术发展成为温室产业发展一次良好变革,在温室领域,无线通信技术应用主要有蓝牙、GPS、ZigBee及GPRS等技术,再加上总线、互联网与传感器等技术应用,推动了温室产业的自动化、规模化与智能化发展.


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