农业物联网系统的制作方法

本发明涉及农业自动化控制技术领域，尤其是涉及一种农业物联网系统。

背景技术：

随着科技的发展进步，自动化控制越来越被广泛应用到农业生产中来。目前，对于农业自动化的控制大多是针对农作物的灌溉控制，其功能单一，并不能从真正意义上实现对农业生产的自动化控制。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种农业物联网系统，以改善上述问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种农业物联网系统，用于对农作物的生长环境进行调节控制，包括：云服务器、本地客户端、智能控制终端、环境检测设备和环境控制设备，所述本地客户端分别与所述云服务器和所述智能控制终端通信连接，所述环境检测设备和所述环境控制设备均与所述智能控制终端通信连接，所述环境检测设备和所述环境控制设备均设置在农作物的种植区域；

所述环境检测设备用于检测农作物生长的环境参数；

所述智能控制终端用于将所述环境参数发送给所述本地客户端；

所述本地客户端用于根据所述环境参数和预先记录的被检测农作物的类型分析所述农作物的生长环境是否异常，以及将分析结果、所述环境参数和被检测农作物的类型发送给所述云服务器，所述本地客户端还用于当分析结果为农作物的生长环境异常时根据所述分析结果向所述智能控制终端发送第一控制指令以使所述智能控制终端控制所述环境控制设备调节农作物的生长环境；

所述云服务器用于根据根据所述环境参数和被检测农作物的类型校验所述分析结果是否合理，以及当所述分析结果不合理时，根据校验结果向所述本地客户端发送第二控制指令以便所述本地客户端将所述第二控制指令转发给所述智能控制终端；

所述智能控制终端还用于根据所述第二控制指令控制所述环境控制设备调节农作物的生长环境。

可选的，农业物联网系统还包括控制节点，所述控制节点连接于所述智能控制终端与所述环境控制设备之间，所述智能控制终端用于根据所述第一控制指令和所述第二控制指令控制所述控制节点以便控制与所述控制节点连接的所述环境控制设备。

可选的，农业物联网系统还包括远程终端，所述远程终端与所述云服务器通信连接，所述云服务器还用于将所述环境参数发送给所述远程终端。

可选的，农业物联网系统还包括视频流服务器、网络硬盘录像机和网络摄像机，所述视频流服务器分别与所述云服务器和所述网络硬盘录像机通信连接，所述网络摄像机与所述网络硬盘录像机连接，所述网络摄像机用于获取农作物的视频图像，所述网络硬盘录像机用于对所述视频图像进行存储和管理，所述视频流服务器用于将所述视频图像压缩后发送给所述云服务器以便所述云服务器将所述视频图像转发给所述本地客户端和所述远程终端。

可选的，所述远程终端为个人电脑或便携式终端设备。

可选的，农业物联网系统还包括智能水表和智能电表，所述智能水表和所述智能电表均与所述智能控制终端通信连接，所述智能控制终端还用于将所述智能水表检测到的用水量数据和所述智能电表检测到的用电量数据发送给所述本地客户端。

可选的，所述环境检测设备包括二氧化碳传感器、第一温度传感器、第二温度传感器、第一湿度传感器、第二湿度传感器、光强检测器、ph值传感器和土壤ec计，所述二氧化碳传感器、所述第一温度传感器、所述第二温度传感器、所述第一湿度传感器、所述第二湿度传感器、所述光强检测器、所述ph值传感器和所述土壤ec计均与所述智能控制终端通信连接，所述二氧化碳传感器用于检测农作物种植区域的二氧化碳浓度，所述第一温度传感器用于检测农作物种植区域的空气温度，所述第二温度传感器用于检测农作物种植区域的土壤温度，所述第一湿度传感器用于检测农作物种植区域的空气湿度，所述第二湿度传感器用于检测农作物种植区域的土壤湿度，所述光强检测器用于检测农作物种植区域的光照强度，所述ph值传感器用于检测农作物种植区域的土壤ph值，所述土壤ec计用于检测农作物种植区域的可溶性离子浓度。

可选的，所述环境控制设备包括送风风机、补光灯、湿帘、电加热器和灌溉设备，所述智能控制终端分别与所述送风风机、所述补光灯、所述湿帘、所述电加热器以及所述灌溉设备连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明提供的农业物联网系统能够根据环境检测设备检测到的农作物生长的环境参数和预先记录的被检测农作物的类型分析农作物的生长环境是否异常，并当农作物的生长环境异常时控制环境控制设备调节农作物的生长环境，从而实现对农业生产的自动化控制。同时，还可通过云服务器对分析结果进行校验并当校验出分析结果不合理时，由云服务器控制环境控制设备调节农作物的生长环境，如此确保农业生产自动化控制的准确性，确保农作物生长在最适宜的生长环境中。

附图说明

图1为本发明较佳实施例提供的一种农业物联网系统的结构示意图。

图2为本发明较佳实施例提供的另一种农业物联网系统的结构示意图。

附图标记说明：110-云服务器；120-本地客户端；130-智能控制终端；140-控制节点；150-环境检测设备；160-环境控制设备；170-远程终端；180-视频流服务器；190-网络硬盘录像机；200-网络摄像机；210-智能水表；220-智能电表。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的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选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

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。

术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“平行”、“垂直”等并不表示要求部件绝对平行或垂直，而是可以稍微倾斜。如“平行”仅仅是指其方向相对“垂直”而言更加平行，并不是表示该结构一定要完全平行，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1，本发明实施了提供了一种农业物联网系统，用于对农作物的生长环境进行调节控制，农业物联网系统包括有云服务器110、本地客户端120、智能控制终端130、控制节点140、环境检测设备150和环境控制设备160。其中，本地客户端120分别与云服务器110和智能控制终端130通信连接，控制节点140连接于智能控制终端130与环境控制设备160之间，环境检测设备150与智能控制终端130通信连接，环境控制设备160与控制节点140连接，环境检测设备150和环境控制设备160均设置在农作物的种植区域。

环境检测设备150用于检测农作物生长的环境参数。环境检测设备150设置在农作物的种植区域，如农业大田及农业大棚内，在通过农业物联网系统对农作物的的生长环境进行调节控制时，环境检测设备150检测其布设区域农作物生长的环境参数，并将检测到的环境参数通过物联网网关上传给智能控制终端130。

所述环境检测设备150用于检测农作物生长的环境参数，其可根据具体的应用场景相应调整，本发明实施例中，以农作物种植在农业大棚内为例，环境检测设备150包括有二氧化碳传感器、第一温度传感器、第二温度传感器、第一湿度传感器、第二湿度传感器、光强检测器、ph值传感器和土壤ec计，二氧化碳传感器、第一温度传感器、第二温度传感器、所第一湿度传感器、第二湿度传感器、光强检测器、ph值传感器和土壤ec计均与智能控制终端130通过物联网网关通信连接。二氧化碳传感器用于检测农作物种植区域(农业大棚内)的二氧化碳浓度，第一温度传感器用于检测农作物种植区域的空气温度，第二温度传感器用于检测农作物种植区域的土壤温度，第一湿度传感器用于检测农作物种植区域的空气湿度，第二湿度传感器用于检测农作物种植区域的土壤湿度，光强检测器用于检测农作物种植区域的光照强度，ph值传感器用于检测农作物种植区域的土壤ph值，土壤ec计用于检测农作物种植区域的可溶性离子浓度。

可以理解的，在其他的一些实施例中，环境检测设备150所包含的具体设备可根据实际情况相应增加或减少。例如，对于农业大田内，由于农作物种植在室外，空气中二氧化碳的含量不可调，因此可以取消二氧化碳传感器。

智能控制终端130用于将环境检测设备150检测到的环境参数发送给本地客户端120，所述智能控制终端130可以是，但不限于区域控制器、工控机或集成具有数据转发功能单片机的硬件设备。

本地客户端120用于根据获得环境参数和预先记录的被检测农作物的类型分析农作物的生长环境是否异常，以及将分析结果、环境参数和被检测农作物的类型发送给云服务器110，本地客户端120还用于当分析结果为农作物的生长环境异常时根据分析结果向智能控制终端130发送第一控制指令以使智能控制终端130控制环境控制设备160调节农作物的生长环境。

本地客户端120为个人电脑，本地客户端120预先记录有农作物种植区域所种植作物的类型(如西红柿、白菜等)，本地客户端120在获得获得环境参数后，根据获得的环境参数和预先记录的被检测农作物的类型对种植区域的农作物的生长环境进行分析，分析种植区域的二氧化碳浓度(针对农业大棚的情况)、种植区域的空气温度、种植区域的土壤温度、种植区域的空气湿度、种植区域的土壤湿度、种植区域的光照强度(主要是指白天)、种植区域的土壤ph值以及植区域的可溶性离子浓度等环境参数是否适合该农作物的生长，即农作物的生长环境是否异常，若检测到的环境参数适合该农作物的生长，则本地客户端120判定农作物的生长环境正常，否则判定农作物的生长环境异常。以西红柿为例，适宜西红柿生长的土壤湿度为60-80％，土壤酸碱度以ph6-7为宜，若检测到的土壤湿度为50％，土壤酸碱度为ph7.2，则说明此时土壤湿度过低，酸碱度过高，即农作物的生长环境异常。若农作物的生长环境异常，则本地客户端120根据分析结果向智能控制终端130发送第一控制指令，以便智能控制终端130根据该第一控制指令控制控制节点140以控制与控制节点140连接的环境控制设备160，进而调节农作物的生长环境，使种植区域保持农作物适宜生长的环境。

本地客户端120预先记录有农作物种植区域所种植作物的类型，针对多个区域种植不同作物的情况，可根据上传环境参数的设备来识别农作物的类型，例如在组网时多个不同的环境检测设备150分配不同的端口地址，如此本地客户端120在获得环境参数时即可识别出是从哪一个环境检测设备150上传的环境参数，进而获知所种植作物的类型。

智能控制终端130用于根据第一控制指令控制控制节点140以控制与控制节点140连接的环境控制设备160，所述控制节点140包括由继电器或接触器构成的控制电路，智能控制终端130根据第一控制指令控制该控制电路中不同继电器或接触器的线圈通断电，即可控制该控制电路中继电器或接触器的线圈通断，进而控制与控制节点140(中的继电器或接触器的线圈)连接的环境控制设备160的启停以及模式切换等。

本地客户端120在得出分析结果后，还将该分析结果、获得的环境参数以及被检测农作物的类型一并上传给云服务器110。

云服务器110用于根据根据环境参数和被检测农作物的类型校验分析结果是否合理，以及当分析结果不合理时，根据校验结果向本地客户端120发送第二控制指令以便本地客户端120将第二控制指令转发给智能控制终端130。

本发明实施例中，本地客户端120对农作物的分析规则是由本地客户端120的管理人员根据相关的经验等进行的设定，分析的结果可能跟实际情况存在一定的差异。因此，云服务器110在获得本地客户端120发送的分析结果、环境参数以及被检测农作物的类型后，还通过大数据从其他的一些专业的网站上获取被检测农作物适宜生长的参数，并将该参数与获得的环境参数来进行比较以校验本地客户端120发送的分析结果是否合理。若不合理，则根据校验的结果生成第二控制指令并发送给本地终端，以便本地终端将第二控制指令转发给智能控制终端130。

智能控制终端130用于根据第二控制指令控制控制节点140以控制与控制节点140连接的环境控制设备160，进而调节农作物的生长环境，使种植区域保持农作物适宜生长的环境。

本发明实施例中，环境控制设备160用于调节农作物的生长环境，其包括，但不限于送风风机、补光灯、湿帘、电加热器和灌溉设备等。其需要根据具体的情况进行设置，例如其中的送风风机、电加热器等可应用于农业大棚，而在农业大田中则无需进行设置。本发明实施例中，环境控制设备160包括送风风机、补光灯、湿帘、电加热器和灌溉设备，智能控制终端130通过控制节点140分别与送风风机、补光灯、湿帘、电加热器以及灌溉设备连接。送风风机可用于在二氧化碳浓度过高时对种植区域送风以降低二氧化碳浓度，补光灯可用于在光照不足时补充光照，湿帘可用于在空气过于干燥时提高空气湿度，电加热器可在温度过低时对种植区域增温，灌溉设备可用于在土壤湿度过低时进行灌溉以增加土壤湿度，其中所述灌溉设备可以采用滴灌的方式进行灌溉。

需要说明的是，本发明实施例中，本地客户端120与智能控制终端130之间、智能控制终端130与环境检测设备150和控制节点140之间均通过内网通信连接，因此即便是在断网的情况下也能够通过本地客户端120对农作物的生长环境进行调节控制。而在连接网络的情况下，还能够通过云服务器110对本地客户端120的分析结果进行校验，并当分析结果不合理时，由云服务器110来控制环境控制设备160调节农作物的生长环境，如此，在断网时可实现对农作物的生长环境进行调节控制，而连接网络时能更进一步更准确的对农作物的生长环境进行调节控制，确保农作物生长在最适宜的生长环境中。

进一步的，请参阅图2，本发明实施例提供的农业物联网系统还包括有远程终端170、视频流服务器180、网络硬盘录像机190和网络摄像机200，远程终端170与云服务器110通信连接，视频流服务器180分别与云服务器110和网络硬盘录像机190通信连接，网络摄像机200与网络硬盘录像机190连接。

其中，网络摄像机200安装在农作物种植区域用于获取农作物的视频图像，网络硬盘录像机190用于对视频图像进行存储和管理，视频流服务器180用于将视频图像压缩后发送给云服务器110以便云服务器110将视频图像转发给本地客户端120和远程终端170。如此，本地客户端120和远程终端170的用户能够随时获知农作物种植区域内的农作物生长情况。

同时，云服务器110还用于将环境检测设备150检测到的环境参数发送给远程终端170，如此，远程终端170的用户还能够获知农作物种植区域内环境参数。

本发发明实施中，所述远程终端170可以是，但不限于个人电脑或便携式终端设备等，本发明实施例中不做具体限定。

请参阅图2，本发明实施例提供的农业物联网系统还包括有智能水表210和智能电表220，智能水表210和智能电表220均与智能控制终端130通信连接，智能水表210用于检测农业物联网系统中环境控制设备160(如灌溉设备、湿帘等)的用水量，智能电表220用于检测农业物联网系统中环境控制设备160(如补光灯、电加热器等)的用电量，智能控制终端130还用于将智能水表210检测到的用水量数据和智能电表220检测到的用电量数据发送给本地客户端120和远程终端170。如此，本地客户端120和远程终端170的用户可实时获取农业物联网系统的用水用电量情况。

综上所述，本发明实施例提供的农业物联网系统能够根据环境检测设备150检测到的农作物生长的环境参数和预先记录的被检测农作物的类型分析农作物的生长环境是否异常，并当农作物的生长环境异常时控制环境控制设备160调节农作物的生长环境，从而实现对农业生产的自动化控制。同时，还可通过云服务器110对分析结果进行校验并当校验出分析结果不合理时，由云服务器110控制环境控制设备160调节农作物的生长环境，如此确保农业生产自动化控制的准确性，确保农作物生长在最适宜的生长环境中。同时，由于本地客户端120与智能控制终端130之间、智能控制终端130与环境检测设备150和控制节点140之间均通过内网通信连接，因此即便是在断网的情况下也能够通过本地客户端120对农作物的生长环境进行调节控制，而连接网络时能更进一步更准确的对农作物的生长环境进行调节控制，确保农作物生长在最适宜的生长环境中。另外，通过设置远程终端170、视频流服务器180、网络硬盘录像机190和网络摄像机200,本地客户端120和远程终端170的用户能够随时获知农作物种植区域内的农作物生长情况。最后，通过设置智能水表210和智能电表220，本地客户端120和远程终端170的用户可实时获取农业物联网系统的用水用电量情况。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。