一种大田物联网微气候监测装置
技术领域
本实用新型涉及农业应用技术领域，具体涉及一种大田物联网微气候监测装置。
背景技术
每一种农作物都与它特殊的生长环境，有些对环境的适应性较强，而有的却较弱，现有的农作物的生长环境一般都是人为观察，然后根据观察的结果做出相应的措施，但人为解决农作物对环境的适应性、并改变一定的农作物生长环境的毕竟有限。如果根据小气候形成的规律，在适当的地点给这类农作物营造一个适合它生长的小气候，那么它就可以比较顺利地成活生长。科学的调节微气候对农作物的生长有很大的改善，在科学发展迅速的今天，科技与农业结合的技术发展会成为潮流，充分利用资源，改善资源，是现代化农业的大趋势。
因此，提供一种操作简单、监测精准的大田物联网微气候监测装置，已是一个值得研究的问题。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种操作简单、监测精准的大田物联网微气候监测装置。
本实用新型的目的是这样实现的：
一种大田物联网微气候监测装置，包括手机APP终端、与手机APP终端进行无线网络数据传输的微气候云服务器、与微气候云服务器通过NB-IOT网络进行数据传输的微气候数采终端、与微气候数采终端通过RS-485总线连接的传感器，传感器采集微气候的环境数据传输至微气候数采终端，微气候数采终端通过NB-IOT网络将数据传递给微气候云服务器，微气候云服务器通过无线网络将数据传递给手机APP终端供用户查看。
所述微气候数采终端包括单片机、与单片机连接的蓝牙模块、NB-IOT模块和RS-485串口电路，单片机通过电源电路与电源连接，电源为单片机供电。
所述单片机为STM32单片机，所述蓝牙模块为低功耗的WH-BLE102蓝牙模块，通过UART串口电路与单片机进行数据传输，所述NB-IOT模块为WH-NB75-BA NB-IOT模块，NB-IOT模块实现UART串口电路转NB-IOT协议的双向透传功能，单片机用DMA方式通过UART串口电路发送与接收RS-485串口电路传输的数据。
所述传感器包括空气温湿度传感器、土壤温湿度传感器、光照传感器、土壤PH值传感器和雨雪传感器，所述传感器具有RS485通讯接口，支持Modbus RTU从站协议。
所述微气候云服务器设有公网固定IP地址和开放端口号，微气候数采终端通过公网固定IP地址和开放端口号连接微气候云服务器，微气候数采终端通过蓝牙配置微气候云服务器的IP地址和端口号。
所述微气候云服务器支持WebAPI网络，手机APP终端通过WebAPI网络与微气候云服务器进行数据传输。
积极有益效果：本实用新型实时监测大田环境数据，保证作物在最适宜的环境条件下生长，提高农业生产力，增加农民收入，传感器通过GPRS协议将大田环境数据实时在手机APP上面显示，实时监测环境数据，发生环境变化第一时间报警，APP推送消息通知用户，用户不用再亲自现场操作等，用户可在手机APP上根据不同功能执行不同的操作，操作更直观、简单，更具人性化。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型微气候数采终端的结构示意图；
图中为：手机APP终端1、微气候云服务器2、微气候数采终端3、传感器4、单片机5、蓝牙模块6、RS-485串口电路7、NB-IOT模块电路8、电源9、电源电路10。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
如图1和图2所示，一种大田物联网微气候监测装置，包括手机APP终端1、与手机APP终端1进行无线网络数据传输的微气候云服务器2、与微气候云服务器2通过NB-IOT网络进行数据传输的微气候数采终端3、与微气候数采终端3通过RS-485总线连接的传感器4，传感器4采集微气候的环境数据传输至微气候数采终端3，微气候数采终端3通过NB-IOT网络将数据传递给微气候云服务器2，微气候云服务器2通过无线网络将数据传递给手机APP终端1供用户查看，所述微气候云服务器2设有公网固定IP地址和开放端口号，微气候数采终端3通过公网固定IP地址和开放端口号连接微气候云服务器2，微气候数采终端3通过蓝牙配置微气候云服务器2的IP地址和端口号，微气候云服务器2接收微气候数采终端3发送来的数据并存储至服务器数据库。
所述微气候数采终端3包括单片机5、与单片机5连接的蓝牙模块6、NB-IOT模块7和RS-485串口电路8，单片机5通过电源电路10与电源9连接，电源9为单片机5供电。所述单片机5为STM32单片机，所述蓝牙模块6为低功耗的WH-BLE102蓝牙模块，通过UART串口电路与单片机5进行数据传输，实现UART串口电路转蓝牙透传功能，所述NB-IOT模块7为WH-NB75-BA NB-IOT模块，NB-IOT模块7实现UART串口电路转NB-IOT协议的双向透传功能，支持CoAP、UDP、TCP透传，单片机5用DMA方式通过UART串口电路发送与接收RS-485串口电路8传输的数据，支持Modbus RTU协议 通讯，单片机作为Modbus RTU协议主站，电源9采用锂电池，锂电池通过电源电路10为单片机5以及周围电路供电，UART串口电路是通用异步收发传输器，通常称作UART，是一种异步收发传输器,是设备间进行异步通信的关键模块；UART串口电路负责处理数据总线和串行口之间的串/并、并/串转换，并规定了帧格式；通信双方只要采用相同的帧格式和波特率，就能在未共享时钟信号的情况下，仅用信号线Rx 和信号线Tx就可以完成通信过程，也称为异步串行通信。
所述RS-485串口电路，RS-485的数据最高传输速率为10Mbps，RS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗共模干能力增强，即抗噪声干扰性好。RS-485接口的最大传输距离标准值为4000英尺，实际上可达3000米，RS-485接口在总线上是允许连接多达128个收发器。即具有多站能力，这样用户可以利用单一的RS-485接口方便地建立起设备网络。因为RS485接口组成的半双工网络，一般只需二根连线，所以RS485接口均采用屏蔽双绞线传输。
所述传感器4包括空气温湿度传感器、土壤温湿度传感器、光照传感器、土壤PH值传感器和雨雪传感器，所述传感器4具有RS485通讯接口，支持Modbus RTU从站协议，支持9-24VDC供电，配置12VDC太阳能板，为微气候数采终端3和传感器4供电传感器4作为ModbusRTU从机，通过RS-485总线接入微气候数采终端3。所述微气候数采终端3内设一采集周期，一般的设置10分钟，通过Modbus RTU协议逐一轮询采集传感器4的数据，等采集完毕之后组成一数据包，微气候数采终端3通过NB-IOT网络向微气候云服务器2发送。
所述微气候云服务器2支持WebAPI网络，手机APP终端1通过WebAPI网络与微气候云服务器2进行数据传输，所述手机APP终端1具有查看微气候实时数据、历史数据、报警信息、GIS地图、视频监控与蓝牙配置的功能，利用手机的蓝牙功能，通过APP实现对微气候数采终端3配置参数的修改，如添加传感器、修改传感器Modbus RTU协议、修改采集数据周期、配置微气候服务器的IP地址和端口号。
本实用新型实时监测大田环境数据，保证作物在最适宜的环境条件下生长，提高农业生产力，增加农民收入，传感器通过GPRS协议将大田环境数据实时在手机APP上面显示，实时监测环境数据，发生环境变化第一时间报警，APP推送消息通知用户，用户不用再亲自现场操作等，用户可在手机APP上根据不同功能执行不同的操作，操作更直观、简单，更具人性化。
