面向植物智能灌溉的控制方法及系统与流程

本发明属于自动控制技术领域，尤其涉及一种面向植物智能灌溉的控制方法及系统。

背景技术：

植物的生长离不开水。随着生活水平的提高，越来越多的家里和办公室摆放了盆景，安装了植物墙。这些植物美化了环境，净化了室内空气，提高了生活和办公品质。但是给植物浇水一直是个问题。

目前许多家庭或者办公室还处于人工浇水的方式。因为浇水不当，植物死亡率比例很大。特别是人长期不在时，植物往往因为缺水而枯死。

因此，采用自动灌溉控制器逐渐成为植物灌溉的流行方式。目前大部分自动灌溉设施采用了定时器定时灌溉，虽然定时器的定时间隔可以设置，但是对用户来说还是很麻烦，并且不同天气情况下，水分的蒸发速度也不一样，采用定时器方式并不能很好的解决自动灌溉问题，但是原理简单易行，成本低。

为了更好的控制植物对水分的要求，目前已经出现了基于传感器的智能灌溉控制器。但是这些智能控制器要么实现复杂，成本比较高；要么只能适应几种植物，没有普适性；要么需要用户做复杂配置，难以使用。

技术实现要素：

本发明的发明目的是：为了解决现有技术中存在的以上问题，本发明提出了一种不需要用户过多干预的、能适应各种植物类型的、低成本的面向植物智能灌溉的控制方法及系统。

本发明的技术方案是：一种面向植物智能灌溉的控制方法，包括以下步骤：

A、利用移动设备获取灌溉控制器的类型和识别号、及灌溉控制器所对应的植物类型和环境参数；

B、利用移动设备将步骤A中获取的灌溉控制器的类型和识别号、及灌溉控制器所对应的植物类型和环境参数发送至服务器，利用服务器保存移动设备发送的数据；

C、利用灌溉控制器连接网关，通过网关将灌溉控制器的识别号和配置文件序列号发送至服务器；

D、利用服务器根据灌溉控制器发送的识别号查询保存的灌溉控制器的类型、及灌溉控制器所对应的植物类型和环境参数，并形成包含灌溉控制器灌溉控制参数的配置文件；

E、利用服务器判断灌溉控制器通过网关发送的配置文件序列号与步骤D中形成的配置文件序列号是否相同；

若是，则利用灌溉控制器根据其配置文件进行灌溉控制；

若否，则利用服务器将步骤D中形成的配置文件通过网关发送至灌溉控制器，灌溉控制器对配置文件进行更新并根据其配置文件进行灌溉控制。

进一步地，所述移动设备还用于对植物类型进行识别。

进一步地，所述灌溉控制器通过有线介质与网关进行数据通信，所述网关通过网络与服务器进行数据通信。

进一步地，所述配置文件采用MD5算法生成配置文件序列号。

本发明还提出了一种面向植物智能灌溉的控制系统，包括

多个移动设备，用于获取灌溉控制器的类型和识别号、及灌溉控制器所对应的植物类型和环境参数，将获取的灌溉控制器的类型和识别号、及灌溉控制器所对应的植物类型和环境参数发送至服务器；

一个服务器，用于保存移动设备发送的灌溉控制器的类型和识别号、及灌溉控制器所对应的植物类型和环境参数，根据灌溉控制器发送的识别号查询保存的灌溉控制器的类型、及灌溉控制器所对应的植物类型和环境参数，并形成包含灌溉控制器灌溉控制参数的配置文件，判断灌溉控制器通过网关发送的配置文件序列号与形成的配置文件序列号是否相同，在不同时将形成的配置文件通过网关发送至灌溉控制器；

多个移动设备，用于获取灌溉控制器的类型和识别号、及灌溉控制器所对应的植物类型和环境参数，将获取的灌溉控制器的类型和识别号、及灌溉控制器所对应的植物类型和环境参数发送至服务器；

多个灌溉控制器，用于通过连接网关将灌溉控制器的识别号和配置文件序列号发送至服务器，对配置文件进行更新并根据其配置文件进行灌溉控制。

进一步地，所述移动设备还用于对植物类型进行识别。

进一步地，所述灌溉控制器通过有线介质与网关进行数据通信，所述网关通过网络与服务器进行数据通信。

进一步地，所述配置文件采用MD5算法生成配置文件序列号。

本发明具有以下有益效果：(1)本发明可以方便用户使用，操作简单，比如服务器算法如果升级，用户只需要重启灌溉控制器即可；

(2)灌溉控制器可以很方便的更改灌溉对象，只需要移动设备录入新植物信息，重新启动灌溉控制器即可；

(3)与同类产品相比，本发明没有设置功能，节省成本；

(4)配合服务器专家系统支持，可以很好适应不同地方、不同植物的灌溉要求，更具有智能性；

(5)如果灌溉控制器类别多，在服务器端有不同类别控制器资料，比如有亮度传感器，有亮度控制的，还可以针对灌溉控制器类别提供更加细化的配置文件供灌溉控制器使用；

(6)本发明也可以作为一种低成本解决方案用于很多其他类似的场景，比如温棚温度控制、湿度控制等。

附图说明

图1是本发明的面向植物智能灌溉的控制方法的流程示意图。

图2是本发明的面向植物智能灌溉的控制系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，为本发明的面向植物智能灌溉的控制方法的流程示意图。一种面向植物智能灌溉的控制方法，包括以下步骤：

A、利用移动设备获取灌溉控制器的类型和识别号、及灌溉控制器所对应的植物类型和环境参数；

B、利用移动设备将步骤A中获取的灌溉控制器的类型和识别号、及灌溉控制器所对应的植物类型和环境参数发送至服务器，利用服务器保存移动设备发送的数据；

C、利用灌溉控制器连接网关，通过网关将灌溉控制器的识别号和配置文件序列号发送至服务器；

D、利用服务器根据灌溉控制器发送的识别号查询保存的灌溉控制器的类型、及灌溉控制器所对应的植物类型和环境参数，并形成包含灌溉控制器灌溉控制参数的配置文件；

E、利用服务器判断灌溉控制器通过网关发送的配置文件序列号与步骤D中形成的配置文件序列号是否相同；

若是，则利用灌溉控制器根据其配置文件进行灌溉控制；

若否，则利用服务器将步骤D中形成的配置文件通过网关发送至灌溉控制器，灌溉控制器对配置文件进行更新并根据其配置文件进行灌溉控制。

在本发明的一个可选实施例中，上述步骤A通过移动设备中的灌溉控制APP扫描灌溉控制器的二维码或者手工输入该设备id，然后录入要灌溉的植物类型、盆景数量、地理信息、植物墙大小等信息。对于不认识的植物，可以利用移动设备对植物进行拍照自动识别植物类型。

在本发明的一个可选实施例中，上述步骤B利用移动设备将步骤A中获取的灌溉控制器的类型和识别号、及灌溉控制器所对应的植物类型和环境参数通过网络上传至服务器，利用服务器保存移动设备发送的数据。

在本发明的一个可选实施例中，上述步骤C首先将灌溉控制器通过串口线、USB或者zigbee等有线介质连接到一个本地网关上，这里的网关是一个软件，可以安装在任何一个联网的台式机或者笔记本电脑上。灌溉控制器开启后，发现有介质连接，则将本灌溉控制器的识别号和配置文件序列号上传给网关，如果是第一次启动还没有配置文件，则置配置文件序列号为0。再通过网关将灌溉控制器的识别号和配置文件序列号发送至服务器。

在本发明的一个可选实施例中，上述步骤D利用服务器根据灌溉控制器发送的识别号查询保存的对应灌溉控制器的类型、数量等信息、及灌溉控制器所对应的植物类型和环境参数，利用数据库知识库，通过专家系统推理出该控制器所需要的各种灌溉控制参数，形成包含灌溉控制器灌溉控制参数的配置文件；这里的每个配置文件经过MD5算法生成配置文件序列号。

在本发明的一个可选实施例中，上述步骤E利用服务器判断灌溉控制器通过网关发送的配置文件序列号与步骤D中形成的配置文件序列号是否相同，具体为通过比较控制器现有的配置文件序列号和生成的配置文件序列号，可以知道控制器是否需要更新配置；若是，则利用灌溉控制器根据其配置文件进行灌溉控制；若否，则利用服务器将步骤D中形成的配置文件通过网关发送至灌溉控制器，灌溉控制器对配置文件进行更新并根据其配置文件进行灌溉控制。当灌溉控制器有了配置文件之后，并没有改变灌溉植物的类别，则并不需要随时连接网关设备，网关设备也不需要随时开启。

为了对本发明作进一步说明，本发明还提出了一种面向植物智能灌溉的控制系统，包括

多个移动设备，用于获取灌溉控制器的类型和识别号、及灌溉控制器所对应的植物类型和环境参数，将获取的灌溉控制器的类型和识别号、及灌溉控制器所对应的植物类型和环境参数发送至服务器；

一个服务器，用于保存移动设备发送的灌溉控制器的类型和识别号、及灌溉控制器所对应的植物类型和环境参数，根据灌溉控制器发送的识别号查询保存的灌溉控制器的类型、及灌溉控制器所对应的植物类型和环境参数，并形成包含灌溉控制器灌溉控制参数的配置文件，判断灌溉控制器通过网关发送的配置文件序列号与形成的配置文件序列号是否相同，在不同时将形成的配置文件通过网关发送至灌溉控制器；

多个移动设备，用于获取灌溉控制器的类型和识别号、及灌溉控制器所对应的植物类型和环境参数，将获取的灌溉控制器的类型和识别号、及灌溉控制器所对应的植物类型和环境参数发送至服务器；

多个灌溉控制器，用于通过连接网关将灌溉控制器的识别号和配置文件序列号发送至服务器，对配置文件进行更新并根据其配置文件进行灌溉控制。

在本发明的一个可选实施例中，上述各个移动设备和网关设备都可以随时登录在服务器上。移动设备可以随时把灌溉控制的类型和识别号、及灌溉控制器所对应的植物类型和环境参数上传给服务器，便于灌溉控制器随时通过网关从服务器获取最新的智能控制配置文件。移动设备除了提供灌溉控制器及对应的被灌溉植物信息以外，还可以远程控制和管理灌溉控制器。

在本发明的一个可选实施例中，上述配置文件是灌溉控制器工作时候的控制依据，服务器会根据灌溉控制器的传感器类型和数量、所控制的电磁阀类别以及植物类别等来进行分析，从而形成最好的配置参数。配置参数主要包含各个传感器阀值、灌溉时机、时长等。具体内容与控制器结构类别有关。配置文件一般采用二进制格式，便于灌溉控制器解析处理。只要移动设备上的管理APP能够识别解析即可。

在本发明的一个可选实施例中，上述灌溉控制器、网关、移动设备、服务器等设施之间存在专用的通信协议，其中灌溉控制器和网关之间运行二进制链路协议，其他设施之间可以采用json或者xml定义的文本格式应用协议，只要三者之间相互理解和支持。可以使用HTTP、FTP、TCP、UDP等协议为基础。包括注册登录、上传信息、下载、控制管理等内容。

本发明利用移动设备将智能控制器的类型和识别号、及灌溉控制器所对应的植物类型和环境参数(如盆景数量、地理信息、植物墙大小等)上传至服务器，服务器登记控制器识别号、所灌溉植物类型及有关信息等。智能灌溉控制器启动后，会通过连接控制的zigbee或者串口线向服务器报告自己的识别号，服务器利用先前登记的信息，利用数据库知识库，通过专家系统推理出该控制器所需要的各种灌溉控制参数，并形成配置文件，传给灌溉控制器。灌溉控制器利用这些信息进行设置后，即可实现针对特定植物的智能灌溉控制。

本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。