[發(fā)明專利]基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)及方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310208505.2
• 申請(qǐng)日: 2013-05-30
• 公開（公告）號(hào): CN103294033A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃文靜;汪郡
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州云筑物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G05B19/418
• 分類號(hào): G05B19/418
• 代理公司: 杭州天勤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

我國是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國，傳統(tǒng)設(shè)施農(nóng)業(yè)主要依靠大量的人力、手工工具和一些簡單的機(jī)械設(shè)備，農(nóng)民基本依靠經(jīng)驗(yàn)種植，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)所消耗的水資源、農(nóng)藥、化肥等都在飛速增長，數(shù)量相當(dāng)驚人，但是農(nóng)業(yè)產(chǎn)量依然很低。

隨著世界農(nóng)業(yè)種植技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的模式已遠(yuǎn)不能適應(yīng)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需要，產(chǎn)品質(zhì)量問題，資源嚴(yán)重不足且普遍浪費(fèi)，環(huán)境污染，產(chǎn)品種類需求多樣化等諸多問題使農(nóng)業(yè)的發(fā)展陷入惡性循環(huán)，而精細(xì)農(nóng)業(yè)為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供了一條光明之路，精細(xì)農(nóng)業(yè)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)相比最大的特點(diǎn)是以高新技術(shù)和科學(xué)管理換取對(duì)資源的最大節(jié)約。它是一項(xiàng)綜合性很強(qiáng)的系統(tǒng)工程，是農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)低耗、高效、優(yōu)質(zhì)、環(huán)保的根本途徑，是世界農(nóng)業(yè)發(fā)展的新趨勢(shì)，也是我國農(nóng)業(yè)邁向21世紀(jì)的最佳選擇。

在推進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、信息化的進(jìn)程中，準(zhǔn)確實(shí)時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)信息供給是不可缺少的重要環(huán)節(jié)。將低成本、高效率、智能化設(shè)備應(yīng)用于農(nóng)田信息采集，用信息技術(shù)來提升改造傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)，能夠推動(dòng)中國農(nóng)業(yè)向?qū)嵸|(zhì)意義上的“工廠化”方向穩(wěn)步持續(xù)快速地發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)(Internet?Of?Things，lOT)，即“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”，能把任何物體與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的智能化監(jiān)控和管理。

物聯(lián)網(wǎng)是一種全新的技術(shù)，它通過射頻識(shí)別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物體與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的信息化、精細(xì)化、自動(dòng)化、最優(yōu)化提供了可能。

專利公開號(hào)為CN103019192A的發(fā)明專利公布了一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能農(nóng)業(yè)監(jiān)控管理系統(tǒng)及管理方法，包括數(shù)據(jù)采集層、網(wǎng)絡(luò)通訊層、應(yīng)用服務(wù)層、報(bào)警模塊和控制模塊。數(shù)據(jù)采集層采集農(nóng)業(yè)和作物生長信息，并通過網(wǎng)絡(luò)通訊層上傳至應(yīng)用服務(wù)層，應(yīng)用服務(wù)層判斷接受到的信息是否滿足相應(yīng)的自動(dòng)控制條件，如果滿足，控制模塊接受應(yīng)用服務(wù)層發(fā)出的控制命令開啟自動(dòng)控制，如果激發(fā)報(bào)警條件，報(bào)警模塊根據(jù)應(yīng)用服務(wù)層發(fā)出的報(bào)警信息開啟報(bào)警。該專利主要是為了解決農(nóng)業(yè)信息化系統(tǒng)存在的信息標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一和系統(tǒng)兼容性問題，但是在數(shù)據(jù)的處理和控制方面比較簡單。

專利公開號(hào)為CN102314166A的發(fā)明專利公開了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)作物生產(chǎn)智能控制系統(tǒng)，由信息采集終端、信息傳輸終端和智能控制終端組成，信息采集終端用于農(nóng)田環(huán)境信息的采集，信息傳輸終端將采集到的農(nóng)田環(huán)境信息傳輸至智能控制終端，智能控制終端將農(nóng)田環(huán)境信息與專家系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行智能判斷，并發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)。上述的系統(tǒng)主要涉及硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并沒有具體涉及對(duì)農(nóng)田環(huán)境的智能控制及優(yōu)化方面的內(nèi)容。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境是一個(gè)復(fù)合開放的生態(tài)系統(tǒng)，包含土壤、肥料、水分、光照、溫度、空氣、生物等因子，通過物聯(lián)網(wǎng)對(duì)農(nóng)田環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行快速、準(zhǔn)確地采集、傳輸、控制，對(duì)直接與間接相關(guān)因素進(jìn)行系統(tǒng)分析，有利于對(duì)農(nóng)作物生產(chǎn)進(jìn)行科學(xué)管理。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)及方法，本發(fā)明的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)農(nóng)田信息采集的高效率和智能化，對(duì)農(nóng)田環(huán)境數(shù)據(jù)的采集、傳輸和控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品生長的“工廠化”管理。

一種基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)，包括由數(shù)據(jù)采集端、監(jiān)控平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)模塊和任務(wù)執(zhí)行器組成的閉環(huán)控制系統(tǒng)，其中：

數(shù)據(jù)采集端，包括射頻識(shí)別系統(tǒng)和信息采集器，所述的射頻識(shí)別系統(tǒng)用于識(shí)別農(nóng)產(chǎn)品的類型，所述的信息采集器用于采集所述農(nóng)產(chǎn)品生長的環(huán)境信息；

監(jiān)控平臺(tái)，預(yù)存有農(nóng)產(chǎn)品生長所需的各項(xiàng)數(shù)據(jù)模型，用于將所述的環(huán)境信息與數(shù)據(jù)模型進(jìn)行比較分析，根據(jù)比較結(jié)果發(fā)出與農(nóng)產(chǎn)品的類型相應(yīng)的調(diào)控指令；

任務(wù)執(zhí)行器，依據(jù)所述的調(diào)控指令，調(diào)整農(nóng)產(chǎn)品所處的環(huán)境信息；

網(wǎng)絡(luò)模塊，用于所述數(shù)據(jù)采集端、監(jiān)控平臺(tái)和任務(wù)執(zhí)行器間的數(shù)據(jù)通訊。

數(shù)據(jù)采集端用于采集農(nóng)產(chǎn)品類型和所處的環(huán)境信息，監(jiān)控平臺(tái)為數(shù)據(jù)分析端，監(jiān)控平臺(tái)預(yù)存有各類農(nóng)產(chǎn)品生長所需的各項(xiàng)數(shù)據(jù)模型，監(jiān)控平臺(tái)根據(jù)農(nóng)產(chǎn)品的類型提取對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)模型，并將環(huán)境信息代入數(shù)據(jù)模型進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果，發(fā)出調(diào)控指令，任務(wù)執(zhí)行器為命令執(zhí)行端，用于執(zhí)行監(jiān)控平臺(tái)發(fā)出的調(diào)控指令，改善農(nóng)產(chǎn)品所處的生長環(huán)境，使最終的環(huán)境條件符合預(yù)存在監(jiān)控平臺(tái)上的數(shù)據(jù)模型。