本发明涉及系统控制领域，特别是涉及了一种基于窄带物联网的温室温湿度控制系统及方法，用于实现远程对温室温湿度的监视与控制。
背景技术：
在农业蔬菜大棚的生产管理中，需要控制蔬菜温室内的空气温湿度，不同蔬菜作物对生长环境的温湿度要求不同，相同蔬菜作物的不同生长阶段对生长环境的温湿度要求不同，需要控制放风设备，除湿设备，增温设备，加湿设备，使温室内的空气温湿度始终被控制在适合作物在各个生长阶段所需求的空气温湿度。
现有温室的空气温湿度控制一般是通过操作人员主观感知或通过读取指针温湿度计，从而进行本地手动开关控制，后期发展成气象站类的通过有线或无线传送方式，对温室的温湿度进行集中采集与控制，上述两种方法均有明显的缺陷，例如主动感知和读取的精度和受到主观感知或采集频次的影响，温湿度数据准确度不高，不能时刻把握温室内空气温湿度的变化趋势，且浪费人力；集中式存在与成本高，体积大，不便移动，不能多点采集，只能监测单点温湿度等缺点，其控制策略一般较为简单，且其控制策略固化在装置内部，用户不能按照实际情况进行修改和校正。
技术实现要素：
针对上述问题，根据本发明的一个方面，公开了一种基于窄带物联网的温室温湿度控制系统，包括：温湿度传感器便携装置、网络服务器与智能终端，其中所述温湿度传感器便携装置通过窄带物联网与所述网络服务器进行通信，所述网络服务器与所述智能终端进行通信。
优选的，所述温湿度传感器便携装置包括温度传感器，用于感知其周围的空气温度。
优选的，所述温湿度传感器便携装置还包括湿度传感器，用于感知其周围的空气湿度。
优选的，所述温湿度传感器便携装置还包括nb-iot通信模块，采用分布式设置，通过窄带物联网与所述网络服务器进行通信。
优选的，所述网络服务器接收来自温湿度传感器便携装置的温湿度数据，用于对所述温湿度数据进行保存并处理。
优选的，所述智能终端通过3g、4g或互联网与所述网络服务器进行通信，用于查看所述温湿度数据并对所述温室温湿度进行控制。
根据本发明的另一个方面，公开了一种使用上述一种基于窄带物联网的温室温湿度控制系统的方法，包括：
温湿度传感器便携装置根据装置控制策略采集并发送温湿度数据；
网络服务器对温湿度数据进行保存并进行分析；
根据温湿度分析结果，网络服务器通过控制策略对相关设备进行控制；
智能终端对上述温湿度情况进行实时显示或通过智能终端对装置控制策略进行修改。
进一步的，所述控制策略包括：对一段时间内温度或湿度的变化趋势进行分析：
其中
若σn＞0，则表示温度或湿度正在增加，若σn＜0，则表示温度或湿度正在降低，若σn＝0，则表示温度或湿度几乎没有变化，并通过|σn|判断温度或湿度的变化速度。
更进一步的，通过所述控制策略控制所述设备，使温室内的温度或湿度达到预定值，且σn趋近于0。
进一步的，所述相关设备包括：放风设备、增温设备、加湿设备以及除湿设备。
本发明的优点为：本发明不但实现了对温室内温湿度的监控，而且实现了对温室内温湿度变化的监控，且其控制策略可以通过智能终端进行修改；本发明系统中温湿度传感器便携装置采用分布式布置，将采集到的温湿度数据通过窄带物联网(nb-iot)发送给网络服务器，从而实现了对空间内温湿度情况的立体式监视，此外温湿度传感器便携装置自身还具有体积小、结构简单、造价低等优点。
附图说明
通过阅读下文具体实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出具体实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明系统的通信过程示意图。
图2为本发明系统的温湿度传感器便携装置组成图。
图3为本发明系统的工作流程图。
图4为本发明系统的一种可选实施例的控制流程图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
本发明公开了一种基于窄带物联网的温室温湿度控制系统包括：温湿度传感器便携装置、网络服务器与智能终端，其中所述温湿度传感器便携装置通过窄带物联网与所述网络服务器进行通信，所述网络服务器与所述智能终端通过互联网进行通信。本发明通过智能终端远程的对所述温湿度传感器便携装置进行控制，进而实现了对温室内整体或局部的温湿度的监视以及对相关设备的启停控制，保证了温室内的温湿度。
具体的，如图1所示为本发明系统的通信过程示意图，其中1为温湿度传感器便携装置、2为nb-iot无线网络基站、3为网络服务器、4为互联网基站、5为智能终端。其中温湿度传感器便携装置1通过nb-iot无线网络基站2与所述网络服务器3进行通信，从而进行温湿度数据的上传以及控制命令的下载；所述智能终端5通过互联网基站4与所述网络服务器3进行通信，从而实现温湿度数据的查看以及控制命令的上传。上述过程中系统各个部分的组成或功能如下所述：
如图2所示，为本发明系统的温湿度传感器便携装置组成图，其中温湿度传感器便携装置1包括：控制模块、nb-iot模块、存储模块、温度传感器模块与湿度传感器模块，所述nb-iot模块、存储模块、温度传感器模块与湿度传感器模块分别与所述控制模块相连。
具体的，所述控制模块为mcu，用于控制与其相连的多个模块与设备，从而实现数据的采集与上传，通过下载控制控制命令，从而对与其相连的设备进行控制，进而实现对温室内整体或局部的温湿度控制；所述温度传感器模块与湿度传感器模块均为高灵敏度空气温度传感器或湿度传感器，能够实时感知其周围空气温度或空气湿度的变化；所述存储模块用于存储温度传感器或湿度传感器采集到的温湿度数据和所述控制命令；所述nb-iot模块，用于与网络服务器3进行通信，进而实现数据的上传和控制命令的下载。上述过程中所述设备包括：放风设备、除湿设备、增温设备与加湿设备。
所述网络服务器用于温湿度数据的存储与分析，此外网络服务器中还包括有温度、湿度、温度变化率与湿度变化率等控制策略，所述网络服务器根据上述控制策略对放风设备、除湿设备、增温设备与加湿设备等进行控制，从而实现对温室内温湿度以及温湿度变化率的控制。
所述智能终端中包括用于本系统的客户端app，一方面，可以通过所述app对温室内的温湿度以及温湿度变化趋势进行查看，另一方便，也可以通过app对网络服务器内的控制策略进行修改。
如图3所示为本发明系统的工作流程图，首先温湿度传感器便携装置根据装置控制策略采集并发送温湿度数据；然后网络服务器接受来自温湿度传感器便携装置的温湿度数据，对温湿度数据进行保存并进行分析；根据温湿度数据分析结果，网络服务器通过控制策略对相关设备进行控制；最后通过智能终端对上述温湿度情况进行实时显示或通过智能终端对装置控制策略进行修改。其中，所述控制策略包括：对一段时间内温湿度的变化趋势进行分析：
其中σn表示所述一段时间内温度或湿度的变化趋势，
实施例
如图4所示为本发明系统的一种可选实施例的控制流程图，网络服务器根据接收到的温湿度数据进行控制，若温度小于设定温度，则打开增温设备，若温度大于设定温度，则打开放风设备，若湿度小于设定湿度，则打开加湿设备，若湿度大于设定湿度，则打开除湿设备；若温度正在增加，且温度变化速率大于设定值，则减小增温设备的增温效率或加大放风设备的降温效率，反之若温度正在降低，且温度变化速率大于设定值，则增大增温设备的增温效率或减小放风设备的降温效率；若湿度正在增加，且湿度变化速率大于设定值，则减小加湿设备的加湿效率或增大除湿设备的除湿效率，反之，若湿度正在降低，且湿度变化速率大于设定值，则增加湿设备的加湿效率或减小除湿设备的除湿效率。
与先前技术相比，本发明温湿度传感器便携装置体积小，成本低，安装方便简洁，采用分布式布局，能够在不同平面和位置多点布置，便于实时监测蔬菜温室内的不同位置和高度的空气温湿度，客户端app实时访问网络服务器，获取蔬菜温室内的空气温湿度，更新控制策略。服务器通过nb-iot无线网及时下发控制命令，控制放风设备，除湿设备，增温设备，加湿设备实现蔬菜温室内的温湿度的及时调节。
以上，仅为本发明示例性的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。