حالات تطبيقية لتقنية الاستيقاظ اللاسلكي في أنظمة الري

ملخص

تعتبر الزراعة شريان الحياة الاقتصادي لأي بلد، ولا يمكن فصل تنمية البلاد عن تنمية الزراعة. باعتبارها واحدة من الدول الزراعية الرئيسية في بلدي، ومع تطور الزراعة، تتزايد أيضًا نسبة المياه الزراعية المستخدمة في الزراعة. علاوة على ذلك، يعتمد الري الزراعي الحالي في بلدي بشكل أساسي على الري الاصطناعي التقليدي.

الري الاصطناعي التقليدي له ثلاثة عيوب رئيسية:

تكاليف العمالة في الري مرتفعة؛

ليس من السهل التحكم في كمية المياه في الري الاصطناعي، مما قد يؤدي بسهولة إلى عدم كفاية الري أو إفراطه؛

ستؤثر الأنشطة البشرية حتما على نمو المحاصيل وتضر بها.

ومن أجل خفض تكاليف العمالة، والاستخدام الرشيد للموارد المائية، وتحسين الجودة البيئية لنمو المحاصيل، من الضروري تحسين طرق الري التقليدية وتطبيق العلم والتكنولوجيا في الري الزراعي. تقدم هذه المقالة بإيجاز مبدأ تطبيق التنبيه اللاسلكي لوحدة المنفذ التسلسلي اللاسلكي في نظام الري.

الاستيقاظ اللاسلكي

يمكن أيضًا فهم التنبيه اللاسلكي على أنه تنبيه هوائي (الاسم الإنجليزي هو Wake On Radio)، والذي يوقظ وحدات العقد الخاملة من خلال الوسائل اللاسلكية.

مبدأ

يضيف حزب الصحوة ديباجة طويلة قبل نقل البيانات الصحيحة؛ يستيقظ الطرف المستيقظ بشكل دوري لمراقبة الإشارات اللاسلكية في الهواء. بمجرد التقاط التمهيد الصحيح، فإنه يدخل حالة استقبال البيانات. إذا لم يتم العثور على أي شيء، فإنه يدخل في وضع السكون على الفور وينتظر الخطوة التالية. الاستماع للاستيقاظ لمرة واحدة. من أجل ضمان إمكانية إيقاظ الطرف المستيقظ بشكل طبيعي في كل مرة، يجب أن يكون الوقت الذي يرسل فيه الطرف المستيقظ الديباجة أكبر قليلاً من الفاصل الزمني لاستيقاظ الطرف المستيقظ.

تطبيق التنبيه اللاسلكي لأنظمة الري الزراعية. تتكون شبكة النظام بالكامل بشكل أساسي من عقد وبوابات وخوادم مضيفة وعملاء متعددة لتحقيق التشغيل عن بعد وفهم الحالة البيئية الحالية للمحاصيل والري الرشيد.

يتم التحكم في العقدة بشكل أساسي بواسطة الجهاز الرئيسي

E31-T50S2

أنواع مختلفة من وحدات التحكم

   جهاز استشعار درجة الحرارة

مستشعر رطوبة التربة

مستشعر مستوى السائل والمكونات الأخرى

تتكون البوابة بشكل أساسي من شريحة تحكم رئيسية، ووحدة منفذ تسلسلي لاسلكي (أو وحدة مماثلة عالية الطاقة)، وما إلى ذلك، وتلعب أيضًا دور مرحل إعادة التوجيه. موقع البوابة هو تقريبًا نفس المسافة من كل موقع عقدة (كل دفيئة، وما إلى ذلك). بالطبع، إذا كنت في شبكة صغيرة نسبيًا، فيمكنك أيضًا حظر البوابة جزئيًا.

مبدأ الخطة

يتكون الخادم المضيف بشكل أساسي من جهاز التحكم الرئيسي، ووحدة المنفذ التسلسلي اللاسلكي E31-T50S2 (أو وحدة مماثلة عالية الطاقة)، والكمبيوتر، وبرامج النظام، وما إلى ذلك.

يستخدم العميل أجهزة طرفية مختلفة للاتصال بالخادم المضيف عبر الإنترنت.

شبكة النظام بأكملها كما هو مذكور أعلاه. عندما يحتاج الموظفون إلى معرفة حالة البيئة الحالية للمحاصيل، يتم التحكم في وحدة المنفذ التسلسلي اللاسلكي من جانب المضيف لإرسال إشارة أمر استعلام إلى الهواء. عندما تستقبل البوابة إشارة أمر الاستعلام الصحيحة، فإنها ترسل رمز تمهيدي بطول مناسب + إشارة أمر استعلام إلى الهواء.

عندما تراقب وحدة المنفذ التسلسلي اللاسلكي للعقدة التمهيد الصحيح، فإنها تدخل حالة العمل العادية وتستقبل إشارة أمر الاستعلام. ثم يتم إرسال إشارة الاستجابة المتكاملة لدرجة الحرارة ورطوبة التربة ومستوى السائل والمعلومات الأخرى المخزنة في جهاز التحكم الرئيسي إلى الهواء. بعد اكتمال الإرسال، فإنه يتحول إلى حالة مراقبة الاستيقاظ الدورية.

عندما تستقبل البوابة إشارة الاستجابة الصحيحة، فإنها تقوم بإعادة توجيه إشارة الاستجابة إلى الخادم المضيف. يمكن للموظفين التحقق من الوضع الحالي لبيئة المحاصيل من خلال البرامج الطرفية

عندما يؤكد الطاقم أن هناك حاجة للري، يرسل مضيف التحكم إشارة أمر التشغيل إلى الهواء.

عندما تستقبل البوابة إشارة أمر التشغيل الصحيحة، فإنها ترسل إشارة تمهيدية + أمر تشغيل بطول مناسب إلى الهواء. عندما تراقب وحدة المنفذ التسلسلي اللاسلكي للعقدة التمهيد الصحيح، فإنها تدخل حالة العمل العادية، وتستقبل إشارة أمر التشغيل، وتنقل الإشارة عبر المنفذ التسلسلي. بعد اكتمال الإرسال، يدخل في حالة الاستيقاظ الدوري.

يحصل جهاز التحكم الرئيسي على الإشارة من وحدة المنفذ التسلسلي اللاسلكي من خلال المنفذ التسلسلي، ويقوم بتحليلها ومعالجتها، والتحكم في المعدات المختلفة لإتمام عملية الري، كما هو موضح في الشكل التالي:

في الوقت الحاضر، تكمن صعوبة هذا النوع من النظام في انخفاض استهلاك الطاقة للعقدة العامة. لقد حقق الجزء اللاسلكي من العقدة هذا الغرض بشكل جيد للغاية. مع التطور المستمر لتكنولوجيا إنترنت الأشياء ومصادر الطاقة الجديدة

أي أن هذا النوع من نظام الري سوف يصبح أكثر اكتمالاً.