无线串口模块在农业物联网上的应用

一、无线串口模块在农业物联网上的应用背景

智能农业，是通信、计算机和农学等若干学科和领域共同发展，并相互结合所形成的产物，它将信息采集、传输、处理和控制集成在一起，使人们更容易获得农作物生长各个阶段的各类信息，也让人们更容易掌控这些信息，通过人工智能与农业生产的结合真正实现人与自然的交互。随着通信、计算机、传感网等技术的迅猛发展，将物联网应用到农业监测系统中已经是目前的发展趋势，它将采集到的温度、湿度、光照强度、土壤水分、土壤温度、植物生长状况等农业信息进行加工、传输和利用，为农业生产在各个时期的精准管理和预测预警提供信息支持，追求以最少的资源消耗获得最大的优质产出，使农业增长由主要依赖自然条件和自然资源向主要依赖信息资源转变，使不可控的产业得以有效控制。而在物联网的智能农业监测系统，无线模块的使用占有不可或缺的地位。智能农业智慧系统都是由传感器、无线采集节点、自动控制设备、网关、云服务器、终端设备等组成的，整个系统组成部分缺一不可，而无线采集部分是至关重要的，所有的系统运作都依靠无线采集提供的数据。对于一般的射频芯片，需要写复杂的驱动程序以及低功耗组网应该代码，很耗费大量的研发时间，因此更多的农业控制系统设计者更加喜欢使用无线串口模块，既可以缩短开发周期，又使用方便、功能多，适用于不同的使用环境。

二、433M无线串口模块在农业物联网中的应用优势

与2.4G无线模块相比，433M无线模块的抗干扰能力更强。农业应用中，也不需要数据采集的延迟要求到微妙级，因此使用433M无线模块在农业应用中显得优势明显。

为什么要用串口模块?射频的开发和驱动代码的编写会占用大量的开发周期，和直接用串口模块对比来说，从物联网系统成本上就可以节省很大的研发成本，并且无线串口模块功能强大，支持不同的应用环境和工作模式。

三、无线串口模块E30-TTL-100在农业上的应用

E30-TTL-100无线串口收发模块是由成都亿佰特电子科技有限公司研发，通过串口就能实现射频的收发，不需要用户编写射频驱动和进行硬件调试，大大的缩短了用户的产品开发周期。由于E30-TTL-100功耗低，性能强大，成本低，因此被大量适用于农业物联网系统前端。

E30-TTL-100在农业控制中需要进行组网应用，组网方式应用简单，如下图所示。

农业控制中，节点的供电一般是采用电池供电，因此对功耗要求很高。而E30-TTL-1OO具有休眠模式，休眠电流低至2uA，足以满足低功耗场景的应用。当采集点采集到数据的时候，这时候控制无线串口模块从休眠状态中醒过来，进行数据上传，当集中器收到从节点的数据后，会回复节点一个ACK，串口模块继续进入休眠，直到下一次需要上传数据。集中器将收集到的数据上传云服务器，云服务，手机电脑就可以访问服务器查到相应的数据信息。

同时，E30-TTL-100传输距离远，空旷环境可以达到2千米以上，足够应对农业物联网的应用。

E30-TTL-100是一款基于Silicon labs公司原装进口SI4438射频芯片的无线串口模块(UART)，半双工，收发一体，发射功率100mw，工作在425~450.5MHz频段(默认433MHz)，TTL 电平输出，兼容3.3V与5V 的IO 口电压。

模块具有软件FEC前向纠错算法，其编码效率较高，纠错能力强，在突发干扰的情况下，能主动纠正被干扰的数据包，大大提高可靠性和传输距离。在没有FEC的情况下，这种数据包只能被丢弃。

模块具有数据加密和压缩功能。模块在空中传输的数据，具有随机性，通过严密的加解密算法，使得数据截获失去意义。而数据压缩功能有概率减小传输时间，减小受干扰的概率，提高可靠性和传输效率

四、综述

E30-TTL-100无线串口在农业物联网上的应用比较广泛，同时成都亿佰特电子科技公司也有很多其他类型的无线串口模块，针对不同的领域和环境，有不同的应用方案。

成都亿佰特电子科技公司是一家专业做无线底层开发的公司，公司的无线产品主要用于其他做产品生产的公司用于二次开发，因此亿佰特的无线串口等产品功能集成丰富，并且功耗控制的非常低。亿佰特的无线产品比较丰富，有170M、230M、433M、495M、868M、915M、2.4G等频段的无线模块，蓝牙、WFI类产品也很多，无需用户开发，直接用串口或者485就可以进行数据传输。产品的内部控制器基本都是采用进口的单片机实现，性能稳定，资源丰富，功耗也低。有兴趣的读者可以去亿佰特官网了解，有很多值得学习和借鉴的东西，官网网址：http://www.cdebyte.com/。里面也有很多关于STM8L和无线射频芯片的资料，以及亿佰特的产品的功能特性，包括哪些传十几公里的无线产品以及穿墙能力超强的无线产品。

审核编辑：汤梓红