一種基于云平臺的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于云平臺的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著世界各國政府對物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的的政策傾斜和企業(yè)的大力支持和投入，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)被急速的催生，根據(jù)國內(nèi)外的數(shù)據(jù)顯示，物聯(lián)網(wǎng)從1999年至今進(jìn)行了極大的發(fā)展?jié)B透進(jìn)每一個行業(yè)領(lǐng)域。可以預(yù)見到的是越來越多的行業(yè)領(lǐng)域以及技術(shù)、應(yīng)用會和物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生交叉，向物聯(lián)方向轉(zhuǎn)變優(yōu)化已經(jīng)成為了時代的發(fā)展方向，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，科技融合的加快。
[0003]以全球互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的“物聯(lián)網(wǎng)”正在興起，并被業(yè)界稱之為第三次信息技術(shù)革命。網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的提升對科學(xué)和社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來了巨大的機(jī)遇。有關(guān)資料表明，過去三十年，網(wǎng)絡(luò)信息科技對發(fā)達(dá)國家經(jīng)濟(jì)增長貢獻(xiàn)率達(dá)到40%，而采用全新框架的“物聯(lián)網(wǎng)”將會導(dǎo)致整個互聯(lián)網(wǎng)和其他應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)體系的重建，進(jìn)而創(chuàng)造一個更大的市場需求，成為拉動科技創(chuàng)新，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長的強(qiáng)大動力，因此歐美等發(fā)達(dá)國家紛紛投入研究，“物聯(lián)網(wǎng)”已經(jīng)成為未來高科技領(lǐng)域國際競爭的熱點(diǎn)。我國農(nóng)業(yè)正處于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)型時期，全面實(shí)踐這一新技術(shù)體系的轉(zhuǎn)變，網(wǎng)絡(luò)信息化技術(shù)將發(fā)揮獨(dú)特而重要的作用，也為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展提供了前所未有的機(jī)遇。充分利用智能化信息管理技術(shù)發(fā)展現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)，同樣成為當(dāng)今各個發(fā)達(dá)國家農(nóng)業(yè)發(fā)展的熱點(diǎn)之一。以歐美為代表的世界發(fā)達(dá)國家，在農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、農(nóng)業(yè)信息技術(shù)開發(fā)、農(nóng)業(yè)信息資源利用等方面，全方位推進(jìn)農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息化的步伐，利用環(huán)境監(jiān)測、氣象與病蟲害監(jiān)測預(yù)警等，對農(nóng)作物生產(chǎn)進(jìn)行精細(xì)化管理和調(diào)控，有力地促進(jìn)了農(nóng)業(yè)整體水平的提高。上個世紀(jì)90年代，在我國隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的成熟和普及，計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)開始進(jìn)入農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，從事農(nóng)業(yè)人員甚至普通農(nóng)民，即可以隨時隨地及時快捷的獲得各種科技信息、管理信息、市場供求信息、氣象與土壤信息、作物與病蟲害信息等等?；ヂ?lián)網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的結(jié)合，正在改變因農(nóng)業(yè)高度分散、生產(chǎn)規(guī)模小、時空變異大、量化與規(guī)模化程度差、穩(wěn)定性和可控程度低等行業(yè)性弱點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的普及和應(yīng)用，使“電腦上也能把地種”的愿望變?yōu)榭赡埽埂斑\(yùn)籌帷幢決勝千里”的管理調(diào)控理念夢想成真。
[0004]現(xiàn)有的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)形式多樣功能單一，數(shù)據(jù)存儲空間小，數(shù)據(jù)的流動性差，不能對農(nóng)產(chǎn)品的生長情況進(jìn)行追溯。如:現(xiàn)在大多數(shù)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)采用的是本地?zé)o線局域組網(wǎng)，將傳感器采集到的數(shù)據(jù)統(tǒng)一發(fā)送到PC電腦進(jìn)行處理保存。監(jiān)控?cái)z像頭為獨(dú)立系統(tǒng)，不能對采集到的圖像進(jìn)行病蟲害分析。對于操作人員沒有合理的設(shè)置操作權(quán)限，導(dǎo)致對農(nóng)產(chǎn)品安全追溯不嚴(yán)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的發(fā)明目的是:為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的以上問題，本發(fā)明提出了一種基于云平臺的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用系統(tǒng)及方法。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種基于云平臺的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用系統(tǒng)，包括:
[0007]環(huán)境數(shù)據(jù)采集裝置，用于實(shí)時采集環(huán)境數(shù)據(jù)并將環(huán)境數(shù)據(jù)傳輸至云平臺服務(wù)器；
[0008]圖像采集裝置，用于實(shí)時采集農(nóng)作物視頻圖像數(shù)據(jù)并將視頻圖像數(shù)據(jù)傳輸至云平臺服務(wù)器；
[0009]云平臺服務(wù)器，用于接收環(huán)境數(shù)據(jù)采集裝置采集的環(huán)境數(shù)據(jù)和圖像采集裝置采集的視頻圖像數(shù)據(jù)并進(jìn)行存儲和分析，根據(jù)分析結(jié)果分別向農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)執(zhí)行器控制裝置和顯示裝置輸出控制信號和預(yù)警信息；還用于接收農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)執(zhí)行器控制裝置反饋的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)執(zhí)行器運(yùn)行狀態(tài)信息并傳輸至顯示裝置；
[0010]農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)執(zhí)行器控制裝置，用于對農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)執(zhí)行器進(jìn)行控制并向云平臺服務(wù)器反饋農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)執(zhí)行器運(yùn)行狀態(tài)信息；
[0011]顯示裝置，用于實(shí)時顯示預(yù)警信息和農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)執(zhí)行器運(yùn)行狀態(tài)信息；
[0012]所述云平臺服務(wù)器分別與環(huán)境數(shù)據(jù)采集裝置、圖像采集裝置、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)執(zhí)行器控制裝置及顯示裝置連接。
[0013]進(jìn)一步地，所述環(huán)境數(shù)據(jù)采集裝置采用環(huán)境傳感器，包括空氣溫濕度傳感器、光照強(qiáng)度傳感器、二氧化碳濃度傳感器、氨氣濃度傳感器、土壤溫度傳感器、土壤濕度傳感器、風(fēng)速傳感器和風(fēng)向傳感器。
[0014]進(jìn)一步地，所述圖像采集裝置采用網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。
[0015]進(jìn)一步地，所述云平臺服務(wù)器設(shè)置有API數(shù)據(jù)接口。
[0016]進(jìn)一步地，所述農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)執(zhí)行器包括風(fēng)機(jī)、卷簾機(jī)、噴灌機(jī)和濕簾機(jī)。
[0017]進(jìn)一步地，還包括客戶端，用于訪問云平臺服務(wù)器并查詢云平臺服務(wù)器存儲的環(huán)境數(shù)據(jù)和視頻圖像數(shù)據(jù)。
[0018]進(jìn)一步地，還包括二維碼打印裝置，用于獲取云平臺服務(wù)器存儲的環(huán)境數(shù)據(jù)和視頻圖像數(shù)據(jù)并打印成二維碼。
[0019]本發(fā)明還提出了一種基于云平臺的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用方法，包括以下步驟:
[0020]A、利用環(huán)境數(shù)據(jù)采集裝置實(shí)時采集環(huán)境數(shù)據(jù)并將環(huán)境數(shù)據(jù)傳輸至云平臺服務(wù)器;
[0021]B、利用圖像采集裝置實(shí)時采集農(nóng)作物視頻圖像數(shù)據(jù)并將視頻圖像數(shù)據(jù)傳輸至云平臺服務(wù)器；
[0022]C、利用云平臺服務(wù)器接收環(huán)境數(shù)據(jù)采集裝置采集的環(huán)境數(shù)據(jù)和圖像采集裝置采集的視頻圖像數(shù)據(jù)并進(jìn)行存儲和分析，判斷環(huán)境數(shù)據(jù)和視頻圖像數(shù)據(jù)是否超過設(shè)定閾值；若環(huán)境數(shù)據(jù)和視頻圖像數(shù)據(jù)超過設(shè)定閾值，則分別向農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)執(zhí)行器控制裝置和顯示裝置輸出控制信號和預(yù)警信息；若環(huán)境數(shù)據(jù)和視頻圖像數(shù)據(jù)沒有超過設(shè)定閾值，則返回步驟A；
[0023]D、利用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)執(zhí)行器控制裝置根據(jù)云平臺服務(wù)器輸出的控制信號對農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)執(zhí)行器進(jìn)行控制，并向云平臺服務(wù)器反饋農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)執(zhí)行器運(yùn)行狀態(tài)信息；
[0024]E、利用云平臺服務(wù)器接收農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)執(zhí)行器控制裝置反饋的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)執(zhí)行器運(yùn)行狀態(tài)信息并傳輸至顯示裝置；
[0025]F、利用顯示裝置接收云平臺服務(wù)器輸出的預(yù)警信息和農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)執(zhí)行器運(yùn)行狀態(tài)信息并進(jìn)行顯示。
[0026]進(jìn)一步地，還包括利用客戶端訪問云平臺服務(wù)器并查詢云平臺服務(wù)器存儲的環(huán)境數(shù)據(jù)和視頻圖像數(shù)據(jù)。
[0027]進(jìn)一步地，還包括二維碼打印裝置獲取云平臺服務(wù)器存儲的環(huán)境數(shù)據(jù)和視頻圖像數(shù)據(jù)并打印成二維碼。
[0028]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的一種基于云平臺的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用系統(tǒng)及方法，采用云平臺作為數(shù)據(jù)中心，實(shí)現(xiàn)多個環(huán)境數(shù)據(jù)采集裝置和圖像采集裝置同時接入云平臺，對農(nóng)產(chǎn)品的生長情況進(jìn)行追溯并根據(jù)采集到的圖像進(jìn)行病蟲害分析，并采用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)執(zhí)行器控制裝置根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行自動控制；通過利用云平臺向顯示裝置和客戶端進(jìn)行數(shù)據(jù)推送，可以實(shí)時查看數(shù)據(jù)；此外，云平臺還設(shè)置有API數(shù)據(jù)接口，提高了對外數(shù)據(jù)的流動性，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)信息資源的共享；通過利用二維碼打印裝置將歷史數(shù)據(jù)生成二維碼，實(shí)現(xiàn)了對農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯，確保了農(nóng)產(chǎn)品安全。
【附圖說明】
[0029]圖1是本發(fā)明的一種基于云平臺的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖2是本發(fā)明的一種基于云平臺的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用方法流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0032]如圖1所示，為本發(fā)明的一種基于云平臺的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。一種基于云平臺的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用系統(tǒng)，其特征在于，包括:環(huán)境數(shù)據(jù)采集裝置，用于實(shí)時采集環(huán)境數(shù)據(jù)并將環(huán)境數(shù)據(jù)傳輸至云平臺服務(wù)器；圖像采集裝置，用于實(shí)時采集農(nóng)作物視頻圖像數(shù)據(jù)并將視頻圖像數(shù)據(jù)傳輸至云平臺服務(wù)器；云平臺服務(wù)器，用于接收環(huán)境數(shù)據(jù)采集裝置采集的環(huán)境數(shù)據(jù)和圖像采集裝置采集的視頻圖像數(shù)據(jù)并進(jìn)行存儲和分析，根據(jù)分析結(jié)果分別向農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)執(zhí)行器控制裝置和顯示裝置輸出控制信號和預(yù)警信息；還用于接收農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)執(zhí)行器控制裝置反饋的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)執(zhí)行器運(yùn)行狀態(tài)信息并傳輸至顯示裝置；農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)執(zhí)行器控制裝置，用于對農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)執(zhí)行器進(jìn)行控制并向云平臺服務(wù)器反饋農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)執(zhí)行器運(yùn)行狀態(tài)信息；顯示裝置，用于實(shí)時顯示預(yù)警信息和農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)執(zhí)行器運(yùn)行狀態(tài)信息；云平臺服務(wù)器分別與環(huán)境數(shù)據(jù)采集裝置、圖像采集裝置、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)執(zhí)行器控制裝置及顯示裝置連接。
[0033]本發(fā)明的環(huán)境數(shù)據(jù)采集裝置采用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中的各種環(huán)境傳感器，包括但不僅限于空氣溫濕度傳感器、光照強(qiáng)度傳感器、二氧化碳濃度傳感器、氨氣濃度傳感器、土壤溫度傳感器、土壤濕度傳感器、風(fēng)速傳感器和風(fēng)向傳感器。上述傳感器采用獨(dú)立或組網(wǎng)式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，通過有線或無線傳輸方式將實(shí)時采集得到的環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)傳輸至云平臺服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)對農(nóng)作物生長環(huán)境進(jìn)行實(shí)時采集監(jiān)測，傳輸方式包括但不僅限于以太網(wǎng)、GPRS及WIFI等。為了方便上述傳感器排線走線，提高數(shù)據(jù)傳輸速率，本發(fā)明采用組網(wǎng)式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)將上述傳感器進(jìn)行連接，構(gòu)成本地組網(wǎng)式傳感群，本地通信方式包括但不僅限于RS232、RS485、USB、以太網(wǎng)、藍(lán)牙、WIF1、ZigBee、433MHZ 等。
[0034]本發(fā)明的圖像采集裝置采用網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，實(shí)時采集農(nóng)作物視頻圖像數(shù)據(jù)并通過有線或無線傳輸方式將視頻圖像數(shù)據(jù)傳輸至云平臺服務(wù)器。
[0035]本發(fā)明的云平臺服務(wù)器接收環(huán)境數(shù)據(jù)采集裝置采集的環(huán)境數(shù)據(jù)和圖像采集裝置采集的視頻圖像數(shù)據(jù)并進(jìn)行存儲及統(tǒng)計(jì)；再將環(huán)境數(shù)據(jù)采集裝置采集的環(huán)境數(shù)據(jù)與農(nóng)作物正常生長環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，判斷環(huán)境數(shù)據(jù)是否超出設(shè)定閾值，當(dāng)超出設(shè)定閾值時向農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)執(zhí)行器控制裝置輸出控制信號，并向顯示裝置和客戶端輸出預(yù)警信息，當(dāng)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)執(zhí)行器控制裝置反饋農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)執(zhí)行器運(yùn)行狀態(tài)信息時傳輸至顯示裝置進(jìn)行顯示；同時對圖像采集裝置采集的視頻圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，通過判斷視頻圖像數(shù)據(jù)是否超出設(shè)定閾值來判斷是否存在病蟲害，當(dāng)存在病蟲害時向顯示裝置和客戶端輸出預(yù)警信息；此外，云平臺服務(wù)器還設(shè)置有API數(shù)據(jù)接口，提高了對外數(shù)據(jù)的流動性，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)信息資源的共享。
[0036]本發(fā)明的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)執(zhí)行器控制裝置采用PLC等控制裝置對農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中各種執(zhí)行器進(jìn)行控制，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)執(zhí)行器包括風(fēng)機(jī)、卷簾機(jī)、噴灌機(jī)和濕簾機(jī)等。例如當(dāng)環(huán)境溫度超過設(shè)定閾值時，云平