基于NFC技术的温室环境监测系统及其控制方法，包括控制中心、用于采集温室环境数据的传感器、用于读写温室环境数据的NFC读写器和NFC标签，传感器的输出端连接控制中心并将采集到的温室环境数据传递给控制中心，控制中心的输出端连接NFC读写器，NFC读写器将采集到的数据通过模数转换写入NFC标签，NFC标签定时将数据通过短信发送给使用NFC手机的用户，还设有用于控制时间的时钟模块，时钟模块与控制中心连接。本发明专利技术有益效果：本发明专利技术结构简单，具有使用方便、稳定可靠、价格低廉的特点，解决了传统上监测系统灵敏度不高、难以安装和维护、价格昂贵的问题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及温室环境监测系统，具体地说是基于NFC技术的温室环境监测系统及其控制方法。
技术介绍
随着农业科技的迅速发展，原有的种植管理技术不能满足社会发展的需要，必须对传统农业进行技术更新与改造。发达国家与发展中国家都纷纷采取措施、加大投资力度，提升农业的智能化和现代化水平。我国是农业大国，农业人口占全国人口的大多数，如何很好地改善农业种植技术是实现农村全面发展的关键。温室农业是现代农业的重要组成部分，是指在人工保温设施中经营的农业，是对天然种植的一种补充，将温室农业工厂化是温室农业的高级发展阶段，它是利用高科技设施材料，运用先进的工程技术手段，构建与田间传统农业截然不同的生产环境，如同在工厂中进行农业生产，它属于集约型高效农业，在我国尚处于实验阶段。温室农业工厂化需要环境信息监测、传输、处理、调控等关键技术。温室环境监测是连接温室环境与信息处理的纽带，是实现温室农业工厂化的重要前提。目前市场上常见的温室环境监测系统有蓝牙技术、无线传感器网络、ZIGBEE无线网络技术等，这些监测系统虽然能监测到环境信息，但存在灵敏度不高、数据不能实时监控、节点数量多、结构复杂、耗电量大、价格昂贵等缺点。现提出一种基于NFC技术的温室环境监测系统，能很好解决这些问题。NFC技术是一种短距离的高频无线通信技术，工作频率在13.56MHz，允许电子设备之间进行非接触式数据传输。NFC是在RFID的基础上发展而来，都是基于地理位置相近的两个物体之间的信号传输。但NFC在功能上与RFID还是有区别的，NFC技术增加了点对点通信功能，可以快速建立蓝牙设备之间的P2P (点对点)无线通信，NFC设备彼此寻找对方并建立通信连接。NFC技术有容量大的优点，可以同时记录多组数据。目前，NFC技术在各行各业得到应用与发展，一般应用于门禁、公交、手机支付等领域，在农业种植管理中，应用于温室环境信息采集、农业产品质量追溯等。将NFC技术应用于在温室环境监测，是创新性应用，具有广阔的发展前景。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供基于NFC技术的温室环境监测系统及其控制方法，实现对温室环境的实时监测。本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是:基于NFC技术的温室环境监测系统，包括控制中心、用于采集温室环境数据的传感器、用于读写温室环境数据的NFC读写器和NFC标签，传感器的输出端连接控制中心并将采集到的温室环境数据传递给控制中心，控制中心的输出端连接NFC读写器，NFC读写器将采集到的数据通过模数转换写入NFC标签，NFC标签定时将数据通过短信发送给使用NFC手机的用户，还设有用于控制时间的时钟模块，时钟模块与控制中心连接。本专利技术所述的传感器包括二氧化碳浓度传感器和温湿度传感器，且二氧化碳浓度传感器和温湿度传感器分别连接控制中心。对NFC标签进行扇区与块的划分，包括小时扇区、分钟扇区、温湿度扇区和二氧化碳浓度扇区，并在各扇区写入相应数据。本专利技术所述的基于NFC技术的温室环境监测系统的控制方法，包括以下步骤: 步骤一:通过控制中心设置写数据总时间T和写数据时间间隔t ; 步骤二:到达设定写时间间隔t时控制中心下达数据读写指令给传感器，将时间、温室内环境的数据，以二进制帧格式从高位到低位写入NFC标签中； 步骤三:第一组数据读写完毕后，传感器进入休眠状态，再次等待时间t后，控制中心下达下一组数据读写指令给传感器，如此循环，直到到达写数据总时间T ; 步骤四:系统发送数据读取结束短信给用户，控制中心关闭，不再读取数据； 步骤五:数据读取结束后，控制中心调用NFC扇区的清零指令对NFC标签数据进行清零处理。本专利技术的有益效果是:解决了现有技术存在的缺陷，利用温湿度传感器、二氧化碳浓度传感器采集温室内环境信息，将采集的数据信息和相对应的时刻通过控制中心传递给NFC读写器，并将采集数据通过模数转换，写入NFC标签中，到达设定时间，发送短信提醒用户通过NFC手机读取数据，并将读取后的数据存储起来便于分析比较。对读取后的NFC标签进行清零处理，便于下次从新记录数据。结构简单，使用方便、稳定可靠、价格低廉的特点，解决了传统上监测系统灵敏度不高、难以安装和维护、价格昂贵的问题； 设计NFC扇区块的数据存储地址，能够简单快捷的对数据进行大量存储，并使用NFC手机对数据进行直接读取，解决了传统上数据采集系统难以安装和维护的问题，避免了上位机等设备对数据的处理，大大地节约成本，系统方便实用，检测数据准确可靠，具有广阔的发展前景。【附图说明】图1为本专利技术系统结构示意图； 图2为本专利技术系统控制操作流程图； 图3为本专利技术NFC标签扇区与块划分图； 图4为本专利技术温度的十位、个位、小数位以帧格式形式传送图； 图5为本专利技术NFC手机读取NFC标签数数据图； 图6为本专利技术记录数据存储Access表。【具体实施方式】如图1所示，基于NFC技术的温室环境监测系统，包括包括控制中心、NFC读写器、传感器、时钟模块和NFC标签。传感器包括温湿度传感器、二氧化碳浓度传感器，温湿度传感器、二氧化碳浓度传感器采集温室环境内数据，并将数据通过模数转换，采用二进制帧格式将数据从高位到低位逐字节写入NFC标签中，并通过奇校验进行数据校验，确保数据发送正确性。控制中心用于对温湿度、二氧化碳浓度数据的采集和传递；所述的NFC读写器将温度、湿度、二氧化碳浓度、相对应的小时、分钟二进制帧格式将数据从高位到低位逐字节写入NFC标签中，并通过奇校验进行数据校验，确保数据发送正确性。通过Arduino语言编写程序，对NFC标签进行扇区与块的划分，在小时扇区、分钟扇区、温湿度扇区、二氧化碳浓度扇区写入相应数据。时钟模块采用美国DALLAS公司推出的具有涓细电流充电能力的低功耗实时时钟芯片，板上带有记忆电池，能够准确的校正时间信息。NFC标签记录数据模块，选用基于Sony FeliCa体系的NFC标签，对NFC标签进行扇区与块的划分，在小时扇区、分钟扇区、温湿度扇区、二氧化碳浓度扇区写入相应数据。如图3所示是对NFC标签进行扇区与块的划分。选用基于Sony FeliCa体系的NFC标签，该标签具有2KByte内存容量。对标签通过程序读写地址不同划分为32个扇区ID:0-31)，每个扇区分为8 (10:0-7)±夬，其中每块可以储存16Byte数据。不同扇区块可以作为时间、温湿度、二氧化碳浓度数据储存地址。各个扇区块当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
基于NFC技术的温室环境监测系统，其特征在于：包括控制中心、用于采集温室环境数据的传感器、用于读写温室环境数据的NFC读写器和NFC标签，传感器的输出端连接控制中心并将采集到的温室环境数据传递给控制中心，控制中心的输出端连接NFC读写器，NFC读写器将采集到的数据通过模数转换写入NFC标签，NFC标签定时将数据通过短信发送给使用NFC手机的用户，还设有用于控制时间的时钟模块，时钟模块与控制中心连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王俊，夏荣纲，张中强，张伏，邱兆美，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：发明
国别省市：河南;41
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