物联网短距离无线通信 课件 17-ZigBee农业预警系统

物联网短距离无线通信技术项目十七

Zigbee农业预警系统1.项目场景2.安防类程序逻辑分析目录CONTENTS3.安防类程序接口分析4.项目实践项目场景项目场景

农业物联网智能大棚是一套智能的，多功能的植物生长环境保障系统，该系统能够根据大棚内外的环境变化事实调节大棚内部的植物生长环境，整套系统涉及的硬件系统，软件系统众多，因此智能大棚是一套高价值的植物生长环境保障系统。正应为其高价值，因此需要为智能大棚系统提供一套安全保障措施，如消防安全、安防安全、以及大棚内部的环境调节超出了其能力极限时的报警等。因此大棚内的安全预警系统是智能大棚的重要组成部分。16:18

/3任务目标智慧大棚系统中的安全防护系统是保证大棚正常工作的重要环节，本节以大棚内光照强度检测预警系统为例学习在应用接口下的报警节点的程序开发，学习并掌握控制节点的操作逻辑和应用接口的使用。16:18

/4安防类程序逻辑分析

安防类场景分析ZigBee无线网络的使用过程中最为重要的功能之一就是能够实现对监测信息的预警，通过ZigBee无线节点将警报数据通过ZigBee网络将大片区域的传感器数据在协调器汇总，并为数据分析和处理提供数据支持。ZigBee节点的报警功能有很多场景可以使用如：家居非法人员闯入；大棚环境参数超过阈值；城市低洼涵洞隧道内涝预警；桥梁震动位移预警；车辆内人员滞留预警等。ZigBee无线网络的远程信息预警的使用场景众多，但要如何利用ZigBee无线网络实现远程信息预警程序设计呢？下面将对远程信息预警程序逻辑进行分析。

远程信息预警程序逻辑1）节点安全信息定时获取并上报；2）当节点监测到危险信息时系统能迅速上报危险信息；3）当危险信息解除时系统能够恢复正常；4）当监测到查询信息时节点能够响应指令并反馈安全信息。安防类程序逻辑分析

安防类程序流程：安防类程序逻辑分析

安防类协议设计：1）每条数据以“{}”作为起始字符；3）数据上行格式参考：{value=12,status=1}2）“{}”内参数多个条目以“,”分隔；数据方向协议格式说明{sensorValue=X}

、

X表示采集的传感器数值,Y表示安防报警{sensorStatus=Y}

状态上行（节点往应用发送数据）下行（应用往节点发送指令）1.

查

询

传

感

器

值

，

返

回

：{sensorValue=X}，X表示采集的传感器数{sensorValue=?}

、值。{sensorStatus=?}2.

查

询

安

防

报

警

状

态

值

，

返

回

：{sensorStatus=Y}，Y为1表示报警，Y为0表示正常16:18

/7安防类程序接口分析

传感器应用接口函数：传感器应用层程序在sensor.c文件中实现，控制类传感器接口包括控制器硬件初始化（sensorInit()）、控制器节点入网调用（sensoLinkOn()）、控制器状态上报（sensoUpdate()）、传感器预警实时监测并处理（sensorCheck()）、处理下行的用户命令（ZXBeeUserProcess()）、用户事件（MyEventProcess()）。函数名称函数说明sensorInit()硬件设备初始化sensoLinkOn()传感器入网成功后调用sensoUpdate()上传传感器实时数据和报警状态sensorCheck()实时监测传感器报警状态，并实时预警上报ZXBeeUserProcess()解析接收到的下行控制命令MyEventProcess()用户事件处理安防类程序接口分析

安防类程序流程：16:18

/9安防类程序接口分析

无线数据包收发函数函数名称函数说明ZXBeeInfSend()ZXBeeInfRecv()节点发送无线数据包给汇集节点处理节点收到无线数据包函数说明ZXBeeBegin()增加ZXBee通信协议的帧头“{”增加ZXBee通信协议的帧尾“}”并返回封包后的数据包指针ZXBeeEnd()ZXBeeAdd()ZXBee通信协议的数据包中添加数据ZXBeeDecodePackage()对接收到的无线数据包进行解包16:18

/10安防类程序接口分析

农业预警系统设计16:18

/11农业光照预警系统是智慧农业应用中的一个子系统，主要实现对农作物生长环境中的光强进行定时监测并根据设定的预警阈值进行实时监测预警，以便对植物生产进行灾害预防和管理。农业光照预警系统采用ZigBee无线传感网技术，通过部署光照传感器和ZigBee无线节点，将采集到的数据通过智能网关发送到物联网云平台，最终通过智慧农业应用系统进行光强数据的采集、数据展现和超阀报警。项目实践项目实践项目实践

光强预警通信协议数据方向协议格式说明{lightIntensity=X}

、{lightStatus=Y}上行（节点往应用发送数据）X表示采集的光强值,Y表示光强的报警状态1.查询光强值，返回：{lightIntensity=X}，X表示采集的光强值。2.

查

询

光

强

报

警

状

态

值

，

返

回

：

{lightStatus=Y}，，Y为1表示光强值超过阀值，Y为0表示光强值正常{lightIntensity=?}

、{lightStatus=?}下行（应用往节点发送指令）项目实践

传感器初始化光强传感器初始化代码如下：voidsensorInit(void){bh1750_init();//光强传感器初始化//启动定时器，触发传感器上报数据事件：MY_REPORT_EVTosal_start_timerEx(sapi_TaskID,MY_REPORT_EVT,

(uint16)((osal_rand()%10)

*

1000));//启动定时器，触发传感器监测事件：MY_CHECK_EVTosal_start_timerEx(sapi_TaskID,MY_CHECK_EVT,

100);}16:18

/14项目实践

传感器主动上报传感器数据voidsensorUpdate(void){char

pData[16];char

*p

=

pData;ZXBeeBegin();//智云数据帧格式包头sprintf(p,

"%u",motorStatus);ZXBeeAdd("motorStatus",

p);p

=ZXBeeEnd();if

(p

!=NULL)

{//

智云数据帧格式包尾ZXBeeInfSend(p,

strlen(p));//

将需要上传的数据进行打包操作，并通过zb_SendDataRequest()发送到协调器}}16:18

/15项目实践

光强传感器实时监测16:18

/16项目实践

自定义事件处理void

MyEventProcess(

uint16

event

){if

(event

&MY_REPORT_EVT)

{sensorUpdate();//

传感器数据定时上报//启动定时器，触发事件：MY_REPORT_EVTosal_start_timerEx(sapi_TaskID,MY_REPORT_EVT,

20*1000);}if

(event

&

MY_CHECK_EVT)

{sensorCheck();//

传感器状态实时监测//启动定时器，触发事件：MY_CHECK_EVTosal_start_timerEx(sapi_TaskID,MY_CHECK_EVT,

100);}}}16:18

/17项目实践

光强传感器驱动函数函数名称函数说明bh1750_init()光强传感器BH1750初始化bh1750_get_data()bh1750_read_nbyte()bh1750_send_byte()获取光强传感器BH1750实时光