本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

相關(guān)技術(shù)中，農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖主要通過人工檢測(cè)和維護(hù)的方式進(jìn)行管理。農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖管理人員想要知道農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖區(qū)域內(nèi)空氣的溫濕度、照度、土壤的溫濕度等信息必須通過親自查看農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖區(qū)域內(nèi)的溫度計(jì)、濕度存儲(chǔ)儀、光照檢測(cè)設(shè)備等來獲得當(dāng)前農(nóng)產(chǎn)品的生長(zhǎng)環(huán)境信息，并對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的生長(zhǎng)環(huán)境人為地進(jìn)行調(diào)節(jié)。其生產(chǎn)效率低下，智能化程度不高，浪費(fèi)大量的人力、物力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問題，本發(fā)明提供一種農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

提供了一種農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括農(nóng)產(chǎn)品監(jiān)控管理平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)通信模塊、控制模塊、基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖監(jiān)測(cè)模塊，所述的農(nóng)產(chǎn)品監(jiān)控管理平臺(tái)通過網(wǎng)絡(luò)通信模塊與控制模塊通信，控制模塊電性連接農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖區(qū)域內(nèi)的多個(gè)設(shè)備；所述的農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖監(jiān)測(cè)模塊用于通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖區(qū)域的環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)，采集農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖環(huán)境參數(shù)并將農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖環(huán)境參數(shù)傳送至農(nóng)產(chǎn)品監(jiān)控管理平臺(tái)；所述的農(nóng)產(chǎn)品監(jiān)控管理平臺(tái)接收所述的農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖環(huán)境參數(shù)，并判斷是否滿足預(yù)設(shè)的環(huán)境參數(shù)條件，當(dāng)某一環(huán)境參數(shù)值不滿足預(yù)設(shè)的環(huán)境參數(shù)條件時(shí)，通過網(wǎng)絡(luò)通信模塊向所述控制模塊發(fā)送控制指令，控制對(duì)應(yīng)的設(shè)備運(yùn)作。

本發(fā)明的有益效果為：能夠?qū)崟r(shí)獲取農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖區(qū)域內(nèi)的農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖環(huán)境參數(shù)，智能化控制大棚內(nèi)的設(shè)備的運(yùn)作，提供精準(zhǔn)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和可視化管理，智能化程度高。

附圖說明

利用附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何限制，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。

圖1本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是本發(fā)明農(nóng)產(chǎn)品監(jiān)控管理平臺(tái)的連接框圖。

附圖標(biāo)記：

農(nóng)產(chǎn)品監(jiān)控管理平臺(tái)1、網(wǎng)絡(luò)通信模塊2、控制模塊3、農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖監(jiān)測(cè)模塊4、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊10、數(shù)據(jù)分析處理模塊20。

具體實(shí)施方式

結(jié)合以下實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

參見圖1、圖2，本實(shí)施例提供的一種農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括農(nóng)產(chǎn)品監(jiān)控管理平臺(tái)1、網(wǎng)絡(luò)通信模塊2、控制模塊3、基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖監(jiān)測(cè)模塊4，所述的農(nóng)產(chǎn)品監(jiān)控管理平臺(tái)1通過網(wǎng)絡(luò)通信模塊2與控制模塊3通信，控制模塊3電性連接農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖區(qū)域內(nèi)的多個(gè)設(shè)備；所述的農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖監(jiān)測(cè)模塊4用于通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖區(qū)域的環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)，采集農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖環(huán)境參數(shù)并將農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖環(huán)境參數(shù)傳送至農(nóng)產(chǎn)品監(jiān)控管理平臺(tái)1；所述的農(nóng)產(chǎn)品監(jiān)控管理平臺(tái)1接收所述的農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖環(huán)境參數(shù)，并判斷是否滿足預(yù)設(shè)的環(huán)境參數(shù)條件，當(dāng)某一環(huán)境參數(shù)值不滿足預(yù)設(shè)的環(huán)境參數(shù)條件時(shí)，通過網(wǎng)絡(luò)通信模塊2向所述控制模塊發(fā)送控制指令，控制對(duì)應(yīng)的設(shè)備運(yùn)作。

優(yōu)選地，所述農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖環(huán)境參數(shù)包括農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖區(qū)域內(nèi)的土壤溫濕度、空氣的co2濃度和光照強(qiáng)度；所述多個(gè)設(shè)備包括澆水設(shè)備、卷簾設(shè)備、加熱設(shè)備、風(fēng)機(jī)設(shè)備，當(dāng)所述溫濕度小于預(yù)設(shè)的最低溫濕度時(shí)，控制模塊3控制所述加熱設(shè)備和澆水設(shè)備開啟，當(dāng)所述co2濃度大于預(yù)設(shè)的最高co2濃度時(shí)控制所述風(fēng)機(jī)設(shè)備開啟，當(dāng)所述光照強(qiáng)度大于預(yù)設(shè)的最高光照強(qiáng)度時(shí)，控制所述卷簾設(shè)備開啟。

優(yōu)選地，所述農(nóng)產(chǎn)品監(jiān)控管理平臺(tái)1包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊10和數(shù)據(jù)分析處理模塊20，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊10與所述農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖監(jiān)測(cè)模塊4連接，用于存儲(chǔ)所述農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖監(jiān)測(cè)模塊4采集的農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖環(huán)境參數(shù)，所述數(shù)據(jù)分析處理模塊20與所述控制模塊3無線通訊連接，用于判斷接收的農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖環(huán)境參數(shù)是否滿足預(yù)設(shè)的環(huán)境參數(shù)條件，當(dāng)某一農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖環(huán)境參數(shù)不滿足預(yù)設(shè)的環(huán)境參數(shù)條件時(shí)，向所述控制模塊3發(fā)送控制指令。

本發(fā)明上述實(shí)施例能夠?qū)崟r(shí)獲取農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖區(qū)域內(nèi)的農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖環(huán)境參數(shù)，智能化控制大棚內(nèi)的設(shè)備的運(yùn)作，提供精準(zhǔn)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和可視化管理，智能化程度高。

優(yōu)選地，所述的農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖監(jiān)測(cè)模塊4包括移動(dòng)基站和多個(gè)農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)，所述的農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)固定設(shè)置于設(shè)定的監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)，農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)通過分簇路由協(xié)議將采集的農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖環(huán)境參數(shù)發(fā)送至移動(dòng)基站，進(jìn)而由移動(dòng)基站將農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖環(huán)境參數(shù)發(fā)送至農(nóng)產(chǎn)品監(jiān)控管理平臺(tái)1。

優(yōu)選地，所述的農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)通過分簇路由協(xié)議將采集的農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖環(huán)境參數(shù)發(fā)送至移動(dòng)基站時(shí)，需要預(yù)先選擇用于對(duì)簇內(nèi)農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖環(huán)境參數(shù)進(jìn)行匯聚的簇首，具體為：選擇簇首時(shí)，監(jiān)測(cè)到農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖環(huán)境參數(shù)的任一農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)生成一個(gè)“簇首參選”消息，計(jì)算“簇首參選”消息的延遲發(fā)送時(shí)間，并在超過延遲發(fā)送時(shí)間后向其通信范圍內(nèi)的鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送“簇首參選”消息，發(fā)送成功的農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)成為簇首，若農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)在延遲發(fā)送時(shí)間之前接收到其他農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的“簇首參選”消息，則取消自身“簇首參選”消息的發(fā)送，并成為簇成員節(jié)點(diǎn)，并選擇距離最近的簇首加入簇；其中設(shè)rh(wx)表示監(jiān)測(cè)到農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖環(huán)境參數(shù)的農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)wx發(fā)送“簇首參選”消息的延遲發(fā)送時(shí)間，rh(wx)的計(jì)算公式為：

當(dāng)時(shí)，

當(dāng)時(shí)，

rh(wx)＝0

式中，thmax為設(shè)定的最大延遲發(fā)送時(shí)間閾值，wy表示wx通信范圍內(nèi)的第y個(gè)農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)，表示wy到wx之間的跳數(shù)，nx表示wx通信范圍內(nèi)的農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)，表示wx到移動(dòng)基站wo當(dāng)前位置之間的跳數(shù)，為wx的剩余能量值，為wy的剩余能量值。

本優(yōu)選實(shí)施例在進(jìn)行簇首競(jìng)選的過程中，由于農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)延遲一定的時(shí)間發(fā)送“簇首參選”消息，在此之前接收到其他農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的“簇首參選”消息，則取消自身“簇首參選”消息的發(fā)送，從而能夠降低農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)在競(jìng)爭(zhēng)簇首時(shí)發(fā)行消息的數(shù)量，節(jié)省簇首選擇的通信開銷，提高簇首的競(jìng)選速度，有利于降低農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖環(huán)境參數(shù)采集和處理方面的整體開銷。

優(yōu)選地，移動(dòng)基站根據(jù)各簇首的位置移動(dòng)到最優(yōu)位置，對(duì)簇首匯聚的農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖環(huán)境參數(shù)進(jìn)行收集，設(shè)表示移動(dòng)基站根據(jù)各簇首的位置移動(dòng)到的最優(yōu)位置，按照下列公式計(jì)算：

式中，wab表示第a個(gè)簇首所在簇內(nèi)的第b個(gè)農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)，表示wab的位置，la表示第a個(gè)簇首所在簇具有的農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)數(shù)目，m表示簇首的數(shù)目，sa表示第a個(gè)簇首的剩余能量值，表示移動(dòng)基站未移動(dòng)前的位置與位置之間的距離。

本優(yōu)選實(shí)施例按照上述公式計(jì)算移動(dòng)基站移動(dòng)后停留的最優(yōu)位置，能夠有效縮短農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖環(huán)境參數(shù)傳輸?shù)木嚯x，并且增大剩余能量值高的簇首成為移動(dòng)基站一跳鄰居的概率，有利于節(jié)省農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖環(huán)境參數(shù)傳輸?shù)哪芎?，提高農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖環(huán)境參數(shù)傳輸?shù)目煽慷?，保障農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)有效運(yùn)行。

所述的簇首在剩余能量低于設(shè)定的能量閾值時(shí)進(jìn)行簇首輪換，具體為：簇首確定其鄰居節(jié)點(diǎn)的簇頭競(jìng)爭(zhēng)能力值，選擇簇頭競(jìng)爭(zhēng)能力值最大的鄰居節(jié)點(diǎn)作為新的簇首，完成簇首輪換，設(shè)wij表示簇首wi的第j個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)，表示wij的簇頭競(jìng)爭(zhēng)能力值，的計(jì)算公式為：

式中，表示wij的剩余能量值，表示wi的剩余能量值，st為設(shè)定的最小剩余能量閾值，表示簇首wi到移動(dòng)基站w0當(dāng)前位置的跳數(shù)，表示wij到移動(dòng)基站w0當(dāng)前位置的跳數(shù)，表示wij在簇首wi工作期間傳輸農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖環(huán)境參數(shù)的總次數(shù)，λ(·)、c(·)皆為取值函數(shù)，當(dāng)時(shí)，當(dāng)時(shí)，當(dāng)時(shí)，當(dāng)時(shí)，

本優(yōu)選實(shí)施例中，簇首在剩余能量低于設(shè)定的能量閾值時(shí)按照上述方式進(jìn)行簇首輪換，能夠均衡農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)之間的能耗，較為快速地節(jié)省簇首輪換的時(shí)間，盡量節(jié)省簇首輪換帶來的耗能，有利于節(jié)省農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖環(huán)境參數(shù)采集和處理方面的通信成本，達(dá)到節(jié)能的有益效果。

最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)地說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。