一种农业生态园物联网可追溯系统的制作方法

本发明涉及农业生产领域，特别是该领域内的一种农业生态园物联网可追溯系统。

背景技术：

在国际上，欧盟、美国等发达国家和地区要求对出口到当地的部分食品必须具备可追溯性要求否则就不允许上市销售。发达国家建立的食品质量安全追溯体系，除了可以有效保证食品安全卫生和可以溯源外，其贸易壁垒的作用也日益凸显。由此可见，我国建立农产品可追溯体系不仅能为人民群众的饮食健康提供优质安全的农产品，同时也是打破国外因食品安全追溯而设置的贸易壁垒的重要手段。目前国内追踪体系还不够完善，只是简单的记录农作物的产地，作物种类等信息，未能形成一个从种植，成长，采摘，销售再到消费这一完整的追踪体系。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题，就是提供一种农业生态园物联网可追溯系统，实现农作物从种植，成长，采摘，销售再到消费的完整追踪体系。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种农业生态园物联网可追溯系统，其改进之处在于，所述的系统包括：设置于各个农作物种植区域内，用于采集该种植区域内农作物基本信息和种植环境信息的采集器，中间件通过网关获取各个采集器采集到的农作物基本信息和种植环境信息，并将这些农作物基本信息和种植环境信息存入数据库保存；应用层终端可以通过数据库获取其储存的农作物基本信息和种植环境信息。

进一步的，各个农作物种植区域内还设置有可以改变农作物种植环境的控制设备，应用层终端可以通过中间件和网关向上述的控制设备发送指令以控制其工作。

进一步的，所述的农作物基本信息包括种植日期、种植地和/或产地、种植品种、采摘日期和/或生产日期、单价、物流和食用方法信息；所述的种植环境信息包括土壤水分，土壤温湿度，空气温湿度，CO₂浓度和光照强度信息。

进一步的，所述的采集器使用RFID技术和/或zigbee自组网技术采集农作物基本信息和种植环境信息。

进一步的，所述的中间件为分布式中间件。

进一步的，所述的网关为Zigbee-Wifi网关。

进一步的，所述的数据库为SQL server数据库。

进一步的，通过调用数据库中的农作物基本信息和种植环境信息可以生成含有这些信息的二维码，扫描二维码即可读取这些信息。

进一步的，所述的应用层终端和中间件之间通过Web service跨平台技术进行通信。

进一步的，控制设备改变的农作物种植环境包括温度、土壤水分和光照强度。

本发明的有益效果是：

本发明所公开的农业生态园物联网可追溯系统，一方面可以通过采集器实时采集到农作物的基本信息和种植环境信息，以及通过控制设备利用PID控制原理实现对温度、土壤水分和光照强度等农作物种植环境的改变控制，及时对农作物进行科学的种植管理；另一方面通过二维码技术可以让消费者更好的了解农作物的基本信息，实现农作物从种植到消费的信息公开，进一步保障了消费者权益和食品安全。不仅能为人民群众的饮食健康提供优质安全的农作物，同时也是打破国外因食品安全追溯而设置的贸易壁垒的重要手段。

附图说明

图1是本发明实施例1所公开的农业生态园物联网可追溯系统的结构示意图；

图2是本发明实施例1所公开的控制设备改变农作物种植温度环境的方法流程图；

图3是本发明实施例1所公开的控制设备改变农作物种植土壤水分环境的方法流程图。

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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1，如图1所示，本实施例公开了一种农业生态园物联网可追溯系统，所述的系统包括：设置于各个农作物种植区域内，用于采集该种植区域内农作物基本信息和种植环境信息的采集器，中间件通过网关获取各个采集器采集到的农作物基本信息和种植环境信息，并将这些农作物基本信息和种植环境信息存入数据库保存；应用层终端可以通过上述的中间件从数据库获取其储存的农作物基本信息和种植环境信息。

作为一种可供选择的方式，在本实施例中，各个农作物种植区域内还设置有可以改变农作物种植环境的控制设备，应用层终端可以通过中间件和网关向上述的控制设备发送指令以控制其工作。

作为一种可供选择的方式，在本实施例中，所述的农作物基本信息包括种植日期、种植地和/或产地、种植品种、采摘日期和/或生产日期、单价、物流和食用方法信息；所述的种植环境信息包括土壤水分，土壤温湿度，空气温湿度，CO₂浓度和光照强度信息。

作为一种可供选择的方式，在本实施例中，所述的采集器使用RFID技术和/或zigbee自组网技术采集农作物基本信息和种植环境信息。

作为一种可供选择的方式，在本实施例中，所述的中间件为分布式中间件。

作为一种可供选择的方式，在本实施例中，所述的网关为Zigbee-Wifi网关。

作为一种可供选择的方式，在本实施例中，所述的数据库为SQL server数据库。

作为一种可供选择的方式，在本实施例中，通过调用数据库中的农作物基本信息和种植环境信息可以生成含有这些信息的二维码，扫描二维码即可读取这些信息。

作为一种可供选择的方式，在本实施例中，所述的应用层终端和中间件之间通过Web service跨平台技术进行通信。

作为一种可供选择的方式，在本实施例中，控制设备改变的农作物种植环境包括温度、土壤水分和光照强度。

具体的说，控制设备改变农作物种植温度环境的方法流程图如图2所示，温度自动控制采用可调PID优化控制算法，根据农业生态园实际面积情况，设定初始温度值r，与真实值y计算得到温度偏差e，在距目标温度差e较大的情况下，采用大的Kp比例因子调整；当距目标温度差e较近时，采用较小的Kp比例因子调整；当接近目标温度时，采用小的比例积分控制策略。

控制设备改变农作物种植土壤水分环境的方法流程图如图3所示，基于PID的滴灌设备控制，农业生态园内的灌溉采用可调占空比调节电磁阀的开启时间进行调节土壤水分，设定土壤水分初始值r，与土壤水分传感器的真实值y计算得到土壤水分偏差值e，当距目标偏差e较大的情况下，采用100%占空比调整；当距目标偏差e较近时，采用50%占空比调整；当接近目标温度时，采用25%占空比控制策略。

本实施例所公开的农业生态园物联网可追溯系统，可全天检测农业生态园环境，采用物联网采集层、传输层、应用层三层结构体系，采集层由传感器采集农业生态园里的二氧化碳浓度、空气温湿度，光照强度、土壤水分、土壤温湿度等环境数据。传输层通过Zigbee-Wifi网关将采集的数据通过分布式中间件传输到应用层网站，中间件的主要功能是通过Web service跨平台技术衔接上位机应用层网站客户端系统，通过端口监听与下位机Zigbee-Wifi网关实现数据的上下行通信，以及数据格式解析，存储，将采集到的数据存入SQL server 数据库。用户可以通过网络登录农作物种植环境监控系统查看实时环境信息，远程操作大棚内的滴灌、温控和补光等设施。一方面通过传送到网站的环境数据可以为植物提供更好的生长环境，管理农作物的生长；另一方面通过调用数据库中的农产品的基本信息可以生成二维码并打印出来，农户和消费者可以通过手机和其他设备上的二维码扫描器通过扫描二维码就可以清楚的了解农产品的生产日期，产地，单价等信息，提高食品安全。