物联网这个概念,中国在1999年提出来的时候叫传感网,当前已经广泛应用于各行各业,如智慧城市、智能家居、农业、安防、交通、医疗、汽车等等。根据智能农业的实际需要,结合ckrule的特点,可以实现数据采集方面的良好应用。在农产品的生长过程中,建立无线网络平台进行传感数据收集,可以大大提高监管能力和精准调控能力。物联网系统利用温度传感器、湿度传感器、PH值传感器等检测环境温度、相对湿度、PH值、光照强度、土壤养分等物理量参数,并通过数据采集分析系统,为农业技术人员提供良好的监测控制。

   系统总体
    设计如下:  


    传感器的数据的类型有数字信号、模拟直流信号、模拟时域信号、模拟频域信号、接地信号、浮动信号,采集有串口,无线,有线,RS485等,当前项目使用的传感器都要考虑供电方便长效、部署快捷简单等特点,所以用电池供电、无线数据传输,同时为了节约成本,相邻的不同的传感器会组成ZigBee传感网,ZigBee智能网关则通过无线局域网将数据回传到系统中。极少量传感器使用了固定位置和电源,如风机、水泵等设备的传感器。为节约投资成本,分步推进工作,在无线传感器数据采集的设置选用方面,需要为后继的传感器预留数据接口,如本期示范效果较好,后期会增加气体浓度检查等传感器。
   动态数据规则
    传感器的数据可能会很多,而且数据的格式不确定,技术参数也不清晰,为了后续系统的扩展性的数据的规范性,项目会规范传感器的选项,如支持ZigBee网或直接无线传输,数据格式可以从二进制转为相对标准的字符。如温度传感器要发送的数据需要包含传感器统一标识,时间,温度等基础数据。那么随着不同传感器的接入,制定标准的数据格式显得非常必要,接收二进制数据后使用什么规则进行解释,读取什么属性,规则叫什么名,有多少个参数等内容都属于动态规则的部分。为了更好地隔离变化内容,系统使用了ckrule规则引擎进行规则封装。二进制数据将被直接传入规则引擎中。

  报警规则

  项目中使用的传感器比较多,大部分都需要电源供应的,为了让部署更加的方便,不少传感器的供电方式是电池或电子,这就常常遇到没电的问题,没电之后感知数据不会再上传到系统中,那就没办法谈后面的数据分析问题了。那么传感器的报警功能显得很重要了,电量低的报警方式是很不同的,个别传感器可以发出低电量的信号,但更多的传感器直接就不传信号了,报警规则可以根据接收的警报信号知悉报警,也可以分析数据停止发送的时间判断出没电,同时利用出厂参数中耗电量信息,及时知悉传感器的工作状态。考虑到系统的可扩展性,这些规则都维护中ckrule规则引擎中了。

   数据分析

  本项目中,需要对传感器采集的数据进行分析,而使用BI系统可以高效地做出各种图表。大大简化了数据分析的难度,实现对农田环境的动态了解。


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