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物联网监控系统:一个小盒子让人读懂植物语言

http://www.chla.com.cn 2012-05-29 来源:金陵晚报 作者:高洋 发表评论(0)

  在紫金山的丛林里,有上百个形状如鸟箱一样的盒子。它们虽其貌不扬,但功能了得,只要有网络信号,紫金山上的生态环境,像植物生长的温度、湿度、光照等各项指标都可以被这个盒子“感知”,即使远在千里之外,也可以清楚掌握林中的环境。这个神奇的盒子到底是什么?为何它具有如此强大的功能?带着这些问题,记者走进了神奇小盒子的研发地——南京林业大学物联网研究中心。

  通过手机SIM卡传数据

  这项技术叫林业物联网监控系统,是物联网技术在林业、生态及环境监控中的应用。南林大信息科技学院的院长刘云飞是这个项目的带头人,他给记者展示了神奇的小盒子。

  盒子里安装了一块手机主板大小的硬件——它就是这个盒子的核心所在了,专业术语叫“节点”。通过它可以对林木及生态环境各项指标进行感知,依靠互联网技术传递各项感知数据、图像,实现人类与生态系统的神奇“沟通、交流”。

  “我们在林中放置了多个这样的被称为次节点的小盒子,它们组成了一个局域网,各个次节点将这个区域的环境参数,如空气的温度、湿度、二氧化碳的含量,土壤的含水量、温度等指标采集起来,通过无线传感技术传送到主节点,主节点里将接收到的指标数据传给无线通信模块,再通过GPRS或3G网络与互联网相联,”刘院长说,“这样我们坐在办公室里通过网络就能掌握这些数据了。”

  “我们采用了‘单跳’和‘多跳’两种方式传送数据,再用‘无线’传输出去,完全能做到不管是高山峻岭还是荒漠戈壁,只要有手机信号,我们就能伸出‘遥控之手’,用户只需登录信息院的物联网,就能摘取‘果实’。”刘院长说道。

  让大家想不到的是,这些数据的传输需要用到一张小小的手机SIM卡,“当然我们要事先跟电信运营商说好,关闭其通话功能,所以这张SIM卡只能联网传输数据。”刘院长说道。

  “教会”花草树木自己浇灌

  这个物联网系统除了可以将花草树木的“身体状况”转化为人们可以分析、理解的“语言”,“告诉”人们“我渴了(湿度)、我冷了(温度)、空气太脏,我要发怒了”,还可以通过设定程序“教会”花草树木自己施肥、浇灌。

  “只要原先的系统上多一道反馈程序就可以达到这个目的了。”刘院长说,在节点上安装开关,由开关控制继电器,如果温度不够,通过继电器向植物光照灯发出指令,光照灯就自动打开,如果湿度不够,继电器向喷淋发出指令,喷淋就可以自动喷水了。

  这套系统软件是核心,但是电池、主板等硬件也十分重要。刘院长以杨树人工林生态系统生物多样性的物联网建设项目为例,算了一笔账。在100亩杨树林里持续5年监测树木生长温湿度、光照、酸碱度等7项指标,如果硬件设备纯粹靠进口,仅这一项至少要花30万元,如今,他们用自己研发的产品成本只要10万元,就能解决问题了。

  刘院长告诉记者,他们已经与一家科技公司合作,申报了江苏省物联网示范项目-智能环保监控与管理平台,并得到了50万元的经费支持。此外,刘院长团队的足迹又踏上了江苏宝应县的杨树林,攻克“杨树人工林生态系统,生物多样性的物联网建设研究”的国家973项目,研究不同间伐密度下的杨树生长与环境的关系。

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编辑:ljing
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