無線墑情監測系統中通訊原理的介紹
近年來各地頻繁出現的干旱、洪澇等自然災害對農業生產造成了很大的損失，開發設計一套實時對土壤含水量監測系統是非常有必要的。
1 通訊體系組成
無線墑情監測系統是指以農業局為中心，將位于不同地點的自動土壤水分觀測儀通過無線通訊網絡（GPRS）進行統一調度、監控和土壤水分數據的收集匯總。
從總體結構上，該系統主要由通訊調度及數據中心（以下簡稱：中心站）和分布于各地的自動土壤水分觀測儀組成，如圖1所示。其中，通訊調度及數據中心設在省局信息中心，主要負責定時讀取和實時接收網絡中的各自動土壤水分觀測儀的數據，并把這些數據匯總，統一存檔，并且提供數據發布途徑；分布于各地的自動土壤水分觀測儀主要負責實時采集當地的土壤水分數據及傳感器狀態，并進行存儲、數據傳輸；無線通訊網絡基于中國移動的GPRS無線數據交換網，用于數據的實時傳輸。
2 通訊過程
2.1 GPRS簡介GPRS是通用分組無線服務技術 （GeneralPacket Radio Service）的簡稱，是一種基于GSM系統的無線分組交換技術，提供端到端的、廣域的無線IP連接。其主要特點有：
（1）GPRS采用分組交換技術，高效傳輸高速或低速數據和信令，優化了對網絡資源和無線資源的利用；
（2）GPRS網絡接入速度快，提供了與現有數據網的無縫連接；
（3）GPRS支持基于標準數據通信協議的應用，可以和IP網、X.25網互聯互通。支持特定的點到點和點到多點服務；
（4）GPRS的設計使得它既能支持間歇的爆發式數據傳輸，又能支持偶爾的大量數據的傳輸。
2.2 GPRS數據傳輸模塊介紹
GPRS數據傳輸模塊安裝在各自動土壤水分觀測儀的機箱內，是GPRS數據傳輸的主要部件，該模塊可以自動與中心站計算機進行網絡連接。該模塊的系統特點：
（1）支持雙頻GSM/GPRS;（2）數據終端永遠在線；（3）透明數據傳輸與協議轉換；（4）強大的實時在線數據傳輸功能，無須PC也可傳遞數據；（5）TCP/IP Internet內嵌的協議棧，輕松互聯
2.3本系統中GPRS通訊過程
2.3.1固定IP地址的獲取及設置由電信部門提供的網絡專線，經過省氣象局局域網的路由器接入中心站的控制計算機，同時得到該計算機的固定IP地址。該固定IP地址將設置到監測網各外站的無線傳輸模塊內。
2.3.2中心站參數設置中心站計算機的通訊調度軟件中設置有每個外站的站名、站號、臺站類型、通訊時間間隔、標識符等參數。其中最重要的參數是每個外站內無線傳輸模塊的標識符，該標識符為外站的唯一身份識別符號，每個外站都有自己的標識符，各不相同。
2.3.3無線連接的建立各外站的儀器安裝完成，系統帶電后，其內部的無線傳輸模塊將向其內部保存的固定IP地址（即中心站計算機地址）不停地發出連接請求。中心站計算機的通訊調度軟件啟動后，將進入偵聽狀態。當偵聽到某個外站的連接請求后，將與其建立連接。由于各外站無線上網時得到的是動態IP地址，因此連接后，中心站無法識別外站身份，這時外站內的無線傳輸模塊，會向中心站計算機發出它自己的標識符，中心站計算機根據保存在軟件中的標識符就能夠識別外站，這樣整個連接過程完成。
每個外站上電或斷掉連接后都會發出連接請求，有多少個連接請求，中心站就建立多少個連接，這些連接同時存在，同時在線，保證中心站計算機同時與多個外站的通訊實時性。系統通訊過程見圖
3 結束語
無線墑情監測系統基于成熟的土壤水分測量技術和GPRS無線傳輸網絡技術，實現了全省各地土壤墑情的實時監測。該網絡目前運行良好，在很大程度上增強了對全省干旱、洪澇等災害的預警能力，可以有效的為農業生產提供氣象指導。