一种基于农作物生长环境的测量和数据传输的方法与流程

1.本发明涉及测量和数据传输技术领域，具体为一种基于农作物生长环境的测量和数据传输的方法。


背景技术：

2.农产品溯源装置，因为与农作物处于同一环境，所以能够真实反映农作物的生长过程，从而被广泛应用于农产品溯源领域中。农产品溯源装置的使用环境复杂，例如，风吹日晒、暴雨、水涝等等；部分农作物生长周期较长，电池电量不足、雨水多发天气导致装置进水；使用太阳能光伏板对溯源装置进行充电，如果出现连续雨水天气，造成阳光不足，或者灰尘遮挡太阳能光伏板的受光面，那么太阳能光伏板提供的电能有限，也会导致农产品溯源装置断电。
3.在现代农业发展中，对农产品进行简单地溯源，是不能满足现代农业发展的需要，不能及时了解农作物生长期所需的元素，不能实时了解土壤的情况，不能保证采集的农作物生长环境的数据没被篡改。


技术实现要素：

4.针对以上问题，本发明的目的在于测量农作物生存的光照环境、温度环境、湿度环境和土壤环境，接收天气预报，智能启动测量装置，采集测量数据，防止数据篡改，发送数据，提供一种基于农作物生长环境的测量和数据传输的方法。
5.实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于农作物生长环境的测量和数据传输的方法，实现所述方法的具体步骤如下：第一步骤，建立硬件系统,微型计算机由微型芯片、微型主板、微型内存、储存器和电池组构成，操作系统和智能ai程序安装到微型计算机，微型主板上集成客户端5g通信模组，通过数据线将检测和传感装置连接到微型主板上，太阳能光伏板给电池组充电，设置漏斗清洗太阳能光伏板受光面；第二步骤，硬件系统采集数据，通过智能ai程序智能控制微型计算机、微型土壤水分养分检测仪、微型土壤重金属检测仪、传感器，采集数据；第三步骤，将采集的数据上传到区块链的节点上，用区块链管理采集的数据，客户端5g通信模组上传采集的数据分为间断模式和连续模式；第四步骤，设置有源数据中转站，客户端5g通信模组根据电池的电量智能接收数据。
6.与现有技术相比，本发明的有益效果包括：（1）、在没有电网所达的区域，能够在野外长时间测量空气和土壤的数据，给农作物管理人员提供基础的数据，给消费者提供农作物生长过程的基础数据；满足现代农产品的需要，能及时了解农作物生长期所需的元素，能够及时补充农作物生长期所需的元素，能
实时了解土壤的情况；（2）、农作物生长环境的数据，通过区块链管理，能够预防修改数据，保证数据的公正性；（3）、根据阳光的强弱情况，农作物生长环境的测量和数据传输能够智能化地处理。
附图说明
7.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
8.图1是一种基于农作物生长环境的测量和数据传输的方法的流程示意图。
具体实施方式
9.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。
10.因此，以下对本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的部分实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
11.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征和技术方案可以相互组合。
12.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
13.下面结合实施例对本发明作进一步详细描述。
14.实施例：如图1所示，本发明提供了一种基于农作物生长环境的测量和数据传输的方法，其中包括以下步骤：步骤一, 建立硬件系统,微型计算机由微型芯片、微型主板、微型内存、储存器和电池组构成，操作系统和智能ai程序安装到微型计算机，微型主板上集成客户端5g通信模组，通过数据线将检测和传感装置连接到微型主板上，太阳能光伏板给电池组充电，设置漏斗清洗太阳能光伏板受光面；步骤二，硬件系统采集数据，通过智能ai程序智能控制微型计算机、微型土壤水分养分检测仪、微型土壤重金属检测仪、传感器，采集数据；步骤三，将采集的数据上传到区块链的节点上，用区块链管理采集的数据，客户端5g通信模组上传采集的数据分为间断模式和连续模式；步骤四，设置有源数据中转站，客户端5g通信模组根据电池的电量智能接收数据。
15.其中，步骤一, 包括建立硬件系统,微型计算机由微型芯片、微型主板、微型内存、储存器和电池组构成，操作系统和智能ai程序安装到微型计算机，微型主板上集成客户端
5g通信模组，通过数据线将检测和传感装置连接到微型主板上，太阳能光伏板给电池组充电，设置漏斗清洗太阳能光伏板受光面。
16.优选的，步骤一还包括：检测和传感装置由微型土壤水分养分检测仪、微型土壤重金属检测仪、温度传感器、湿度传感器和光照传感器构成。
17.优选的，步骤一还包括：客户端5g通信模组内置定位芯片；由定位芯片和智能ai程序构成报警系统，防止随意移动检测位置和防止盗窃，需要说明的是，定位芯片被移动，定位芯片的位置发生变化，智能ai程序感知定位芯片的位置变化，智能ai程序发出报警信号。
18.优选的，步骤一还包括：微型计算机安装操作系统和智能ai程序,满足基本的功能，并起到节约电能的作用；微型芯片、微型内存和储存器安装在微型主板上；客户端5g通信模组起到接收数据和发送数据的功能，接收操作系统和智能ai程序的升级程序，完成操作系统和智能ai程序的升级换代，客户端5g通信模组接收天气预报，通过智能ai程序智能管理电量的使用；微型土壤水分养分检测仪检测土壤中氮、磷、钾、有机物等的含量，以及土壤的湿度、温度、电导率、农药含量、ph值和盐度等，微型土壤水分养分检测仪的检测头安装螺纹钻头，微型土壤水分养分检测仪的检测头插入检测土壤内，微型土壤水分养分检测仪的主体和检测头采用能数据线连接，并且在所述数据线外侧设置保护结构；微型土壤重金属检测仪检测土壤的重金属元素，微型土壤重金属检测仪的检测头安装螺纹钻头，微型土壤重金属检测仪的检测头插入检测土壤内，微型土壤重金属检测仪的主体和检测头采用数据线连接，并且在所述数据线外侧设置保护结构；温度传感器检测空气的温度，湿度传感器检测空气的湿度，光照传感器检测光照强度；需要说明的是，微型土壤水分养分检测仪的检测头安装螺纹钻头，微型土壤重金属检测仪的检测头安装螺纹钻头，所述螺纹钻头受所述微型计算机的控制，所述螺纹钻头在转动的情况下，带动微型土壤水分养分检测仪的检测头和微型土壤重金属检测仪的检测头运动，扩大检测的范围；微型土壤水分养分检测仪的检测头安装类似飞机的两翼，土壤阻止微型土壤水分养分检测仪的检测头转动，微型土壤重金属检测仪的检测头安装类似飞机的两翼，土壤阻止微型土壤重金属检测仪的检测头转动。
19.优选的，步骤一还包括：采用金属框架，金属框架内侧设置柔性塑料，在柔性塑料上设置微型主板、电池组、微型土壤水分养分检测仪和微型土壤重金属检测仪，金属框架外侧用塑料封装，并引出数据线和电线，数据线起到传输数据和供电的功能，微型土壤水分养分检测仪的主体的数据线与对应的检测头连接，微型土壤重金属检测仪的主体的数据线与对应的检测头连接，微型主板上引出的数据线分别连接温度传感器、湿度传感器和光照传感器，电池组的电线与太阳能光伏板连接；金属框架起到保护内部结构和散热的作用，金属框架内设置的柔性塑料起到保护作用，例如，受到撞击、从山坡上掉落等意外情况，保护微型主板、电池组、微型土壤水分养分检测仪和微型土壤重金属检测仪；金属框架外侧用塑料封装，起到防老化和防水功能。
20.优选的，步骤一还包括：漏斗采用塑料结构，漏斗蓄积雨水或是喷洒的水，漏斗高于太阳能光伏板形成势能，漏斗不遮挡光线照射到太阳能光伏板的受光面，漏斗口连接软管，软管的出口采用扁平结构，软管的出口对准太阳能光伏板的受光面，软管不遮挡光线照射到太阳能光伏板的受光面，漏斗内的水通过软管冲洗太阳能光伏板的受光面，清除太阳能光伏板受光面的遮挡物，例如，树叶、灰尘等遮挡物，在漏斗口设置水压阀门，当漏斗内的
水压大于水压阀门时，水压阀门打开，漏斗内的水通过软管冲洗太阳能光伏板的受光面，当漏斗内的水压小于水压阀门时，水压阀门关闭；需要说明的是，太阳能光伏板的受光面被冲洗，提升太阳能光伏板的光电转化能力。
21.为了更好的实现本发明的目的，步骤二：硬件系统采集数据，通过智能ai程序智能控制微型计算机、微型土壤水分养分检测仪、微型土壤重金属检测仪、传感器，采集数据；微型计算机采集微型土壤水分养分检测仪的数据，检测土壤中测量氮、磷、钾、有机物等的含量为农作物的生长提供施肥依据，检测土壤的湿度、温度、电导率、农药含量、ph值和盐度等数据，由智能ai程序，动态记录土壤中测量氮、磷、钾、有机物、湿度、温度、电导率、农药含量、ph值和盐度等，动态分析土壤中测量氮、磷、钾、有机物、湿度、温度、电导率、农药含量、ph值和盐度等的变化增量，变化增量可以是正值也可以是负值，为土壤的调整提供依据，需要说明的是，土壤的品质决定农作物生长的品质，根据农作物生长所需的生长条件，提供适宜的土壤环境，有利于农作物健康成长，获得高品质的农产品；微型计算机采集微型土壤重金属检测仪的数据，为土壤的重金属的治理提供依据，需要说明的是，可以为农产品的重金属是否超标提供依据；微型计算机采集温度传感器检测空气的温度数据，微型计算机采集湿度传感器检测空气的湿度数据，微型计算机采集光照传感器检测光照数据，需要说明的是，在大规模的大棚环境下，能够控制大棚内的空气的温度和空气的湿度，根据农作物生长所需的条件进行调节，根据温度传感器检测空气的温度数据和湿度传感器检测空气的湿度数据不断调整，不同农作物生长所需的光波频率是有差异的，通过光照传感器检测光照数据能够清楚知道光波的频率，根据农作物生长所需的光波的频率，配置所需光波的频率的灯，减少不必要的电能消耗。
22.优选的，步骤二还包括：采集天气预报数据，根据太阳能光伏板的供电能力，智能ai程序自动预测太阳能光伏板给电池组的供电能力，为智能ai程序控制微型计算机的自动开关、客户端5g通信模组接收和发送数据、微型土壤水分养分检测仪的开与关、微型土壤重金属检测仪的开与关、温度传感器的开与关、湿度传感器的开与关、光照传感器的开与关提供电力依据。
23.为了更好的实现本发明的目的，步骤三：将采集的数据上传到区块链的节点上，用区块链管理采集的数据，客户端5g通信模组上传采集的数据分为间断模式和连续模式；将所述微型计算机采集的数据采用区块链的方式来管理，保证数据的客观公正，防止所述微型计算机采集的数据被人为篡改；将各个有源数据中转站作为区块链的节点，通过p2p协议进行组网，并连接到互联网；所述微型计算机将采集的数据，通过客户端5g通信模组以间断模式和连续模式上传到有源数据中转站，有源数据中转站将所述微型计算机采集的数据上传到区块链的节点，并更新区块链的数据；需要说明的是，将所述微型计算机将采集的数据采用区块链的方式来管理，主要目的在于保证数据的安全，防止篡改数据。
24.优选的，步骤三还包括：太阳能光伏板提供的电能充足，客户端5g通信模组发送数据为连续模式；太阳能光伏板提供的电能不充足，客户端5g通信模组发送数据为间断模式；智能ai程序自动实时检测太阳能光伏板给电池组的供电能力，需要说明的是，这是客户端5g通信模组发送数据，在连续模式和间断模式切换的依据。
25.优选的，步骤三还包括：智能ai程序，根据天气预报数据，当处于阳光充足的时间段，太阳能光伏板给电池组的供电能力很弱，则通过客户端5g通信模组向管理人员发送数
据，请求检查太阳能光伏板；智能ai程序自动诊断的设备包括：微型计算机、微型土壤水分养分检测仪、微型土壤重金属检测仪、温度传感器、湿度传感器、光照传感器，发现问题则通过客户端5g通信模组向管理人员发送数据，请求检查出问题的设备；需要说明的是，智能ai程序提高了自检能力，且具有及时性，降低了维护的人力成本。
26.为了更好的实现本发明的目的，步骤四：设置有源数据中转站，客户端5g通信模组根据电池的电量智能接收数据；有源数据中转站，是指采用电网的交流电源，能够保证电源的持续供电；有源数据中转站，仅提供数据的寄存，不能修改数据，保证数据的原始性；有源数据中转站与所述微型计算机采用5g网络连接，所述微型计算机接收数据和向外发送数据，通过有源数据中转站，克服所述微型计算机用电受到限制的不利因素。需要说明的是，在野外的环境下，或者是在大规模的大棚环境下，大规模建设输电线路，一是建设的成本太高，二是使用的效率太低，三是不安全，四是，给机械耕作造成阻碍。
27.优选的，步骤四还包括：客户端5g通信模组接收数据，由智能ai程序根据电池组的电量和数据量的大小，智能判断接收数据；例如，在深夜的时候，没有阳光，太阳能光伏板不能给电池组充电，电池组的电量不足，则不接收数据；在阳光充足的白天，太阳能光伏板给电池组充电的能力强，全部接收数据。
28.以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但本发明不局限于上述具体实施方式，因此任何对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均涵盖在本发明的权利要求范围当中。