[發明專利]一種基于云計算的智慧農業管理方法及管理平臺

在審

• 申請號: 201811311108.7
• 申請日: 2018-11-06
• 公開（公告）號: CN109471400A
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發明（設計）人: 武安國;周鵬;張汝柏;王海燕
• 申請（專利權）人: 湖北田野上電子商務有限公司
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05;G05B19/042;H04L29/08;H04W4/38;H04W84/18
• 代理公司: 武漢惠創知識產權代理事務所(普通合伙) 42243
• 代理人: 童思明

本發明涉及一種基于云計算的智慧農業管理方法及管理平臺，屬于智慧農業技術領域。方法包括：將多個大棚按分區策略分成多個管理區，每個管理區由2?20個相鄰的大棚構成；每個大棚均設置執行結構和帶ZigBee主節點的控制器，每個管理區內至少兩個大棚內設有帶ZigBee子節點的檢測模塊，ZigBee主節點與同一大棚內的ZigBee子節點組成星型拓撲網絡；控制器用于獲取檢測信息和狀態信息并發送至上位機系統，同時根據上位機系統發送控制信息對執行結構進行控制；上位機系統用于根據每個管理區的檢測信息和狀態信息對該管理區的所有大棚執行相同的控制策略。減少了檢測點的數量，節約了成本；同時簡化了控制流程。

技術領域

本發明涉及智能農業技術領域，特別是涉及一種基于云計算的智慧農業管理方法及管理平臺，該管理平臺主要針對大型和特大型種植基地，其引入了ZigBee網絡、大數據和專家系統等新技術。

背景技術

隨著農業與科學技術日新月異的發展，溫室大棚是一種為農作物提供反季節生長環境，并為農作物的生長提供最佳生長環境的基礎農業設施。在溫室大棚中，許多的環境因素都能夠影響作物生長的，適當的溫濕度、二氧化碳濃度以及光照強度等都是農作物實現優質和高產的關鍵。利用現代化的信息技術為溫室大棚進行實時監控和自動化管理，這些都能夠為農業精細化生產提供支撐，使得農產品的質量、生產效率都得到提高以及生產成本降低。但由于溫室大棚內對各種環境參數的監控需要進行大量的布線，這會造成施工的難度加大、系統維護困難以及對農業生產造成了很大的不便；另外溫室大棚里面具有溫度高和濕度大的環境特點，這就對監控系統的可靠性具有較高的要求。

現有技術中可采用ZigBee無線網絡獲取大棚中的各種環境參數，如申請號為CN201520564350.0的專利公開了一種智慧農業云平臺，包括云端服務器、控制器、農業氣象站傳感器、空氣傳感器、土壤傳感器、無線攝像頭，所述云端服務器通過智能網關與Zigbee 協調點相連，所述Zigbee 協調點通過各Zigbee 終端節點分別與所述的農業氣象站傳感器、空氣傳感器、土壤傳感器、無線攝像頭相連，所述的農業氣象站傳感器、空氣傳感器、土壤傳感器、無線攝像頭均設置在農業大棚內，所述農業大棚內還設有濕簾、卷簾機、風機和灌溉機，所述的濕簾、卷簾機、風機和灌溉機均與所述控制器控制相連，所述控制器與所述云端服務器網絡連接，所述控制器為PLC 控制器，對收到的指令信息進行判斷處理，由控制器根據云端服務器的數據，控制濕簾、卷簾機、風機和灌溉機的工作。

上述技術雖然解決了布線等問題，但是僅適合大棚數量較少的情況。但是現有的大型或特大型種植基地，大棚數量幾十上百個，如果均采用在每個大棚內設置檢測結構，費用特別大，導致前期投入很大；且基地內無線信號特別多；另外，云端服務器中同時顯示幾十上百組數據和控制幾十上百個大棚并不是一兩個人可以實現的，數據太多反而會出現混亂。

發明內容

為了解決上述問題，本發明實施例提供了一種基于云計算的智慧農業管理方法及管理平臺，減少了檢測點的數量，節約了成本；同時簡化了控制流程。所述方案如下：

一方面，本發明實施例提供了一種基于云計算的智慧農業管理方法，所述方法包括：

將多個大棚按分區策略分成多個管理區，每個管理區由2-20個相鄰的大棚構成；每個大棚均設置執行結構和帶ZigBee主節點的控制器，每個管理區內至少兩個大棚內設有帶ZigBee子節點的檢測模塊，所述ZigBee主節點與同一大棚內的ZigBee子節點組成星型拓撲網絡用于傳輸信息，多個控制器組成分布式網絡；所述檢測模塊獲取檢測信息并將其發送至控制器，所述檢測信息包括溫度、光照、濕度和二氧化碳濃度信息；所述控制器獲取檢測信息和狀態信息并發送至上位機系統；所述上位機系統根據每個管理區的檢測信息和狀態信息對該管理區的所有大棚執行相同的控制策略，發出控制信息；同一管理區內的控制器根據上位機系統發送或人工輸入的控制信息對執行結構進行控制。其中，本發明實施例中的分區策略由作物種類、種植時間、檢測信息、大棚分布的幾何構型、責任區域、大棚狀態、水文條件和土壤條件綜合考慮得到。