[實(shí)用新型]一種多功能植物生長與生境信息監(jiān)測系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820597216.4
• 申請日: 2018-04-25
• 公開（公告）號: CN208128532U
• 公開（公告）日: 2018-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 饒?jiān)?/a>;王方明;劉凱;陳劍雄;趙博琛
• 申請（專利權(quán)）人: 山東明峰世紀(jì)機(jī)器人有限公司
• 主分類號: H04W4/02
• 分類號: H04W4/02;H04W4/38;H04L29/08
• 代理公司: 安徽知問律師事務(wù)所 34134
• 代理人: 代群群;平靜

本實(shí)用新型公開了一種多功能植物生長與生境信息監(jiān)測系統(tǒng)，屬于農(nóng)業(yè)信息化技術(shù)領(lǐng)域。本實(shí)用新型的監(jiān)測系統(tǒng)由網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)和植物生長與生境信息監(jiān)測節(jié)點(diǎn)組成。網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)和信息監(jiān)測節(jié)點(diǎn)分別以樹莓派、Arduino開發(fā)板為核心，輔以外圍電路構(gòu)建。信息監(jiān)測節(jié)點(diǎn)提供豐富的傳感器接口、多樣的電源管理功能、靈活的數(shù)據(jù)存儲與交互方式、精確的位置與時間信息。網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)提供系統(tǒng)工作狀態(tài)及所感知信息顯示、LoRa/NB?IoT/WiFi數(shù)據(jù)傳輸功能，精確的位置與時間信息。用戶所持智能終端可通過藍(lán)牙通信技術(shù)完成網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)和監(jiān)測節(jié)點(diǎn)的配置信令與監(jiān)測數(shù)據(jù)交互。網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)與信息監(jiān)測節(jié)點(diǎn)間組網(wǎng)靈活，支持便攜式/固定式植物生長與生境信息感知。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及農(nóng)業(yè)信息化技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種多功能植物生長與生境信息監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)

全面、準(zhǔn)確、高效地監(jiān)測土壤、大氣、作物和地理位置等參數(shù)是有效推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”現(xiàn)代農(nóng)業(yè)行動，引領(lǐng)驅(qū)動精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)加快發(fā)展的必然需求。近年來，隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算與大數(shù)據(jù)技術(shù)的快速發(fā)展，使得全面感知農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息成為可能。然而，這需要更加細(xì)化的農(nóng)田信息監(jiān)測的對象和內(nèi)容、更加便捷的數(shù)據(jù)獲取技術(shù)、更加精準(zhǔn)的信息表達(dá)和服務(wù)技術(shù)、建立可視化的農(nóng)田信息監(jiān)測服務(wù)平臺等。

傳統(tǒng)植物生長與生境信息檢測儀器多采用以單片機(jī)為核心的技術(shù)架構(gòu)、針對某一特定環(huán)境設(shè)計(jì)，能夠監(jiān)測的農(nóng)田信息參數(shù)有限、擴(kuò)展或二次開發(fā)能力不足。采用嵌入式ARM系列微處理器、輔以Android操作系統(tǒng)架構(gòu)開發(fā)的植物生長信息檢測儀器，可配置、支持二次開發(fā)，但成本較高。此外，基于單片機(jī)或ARM微處理器構(gòu)架的儀器開發(fā)要求開發(fā)者有較強(qiáng)的電子知識背景，開發(fā)門檻較高。

開源硬件開發(fā)平臺Arduino提供易用的接口、強(qiáng)大的第三方函數(shù)庫支持，且性能穩(wěn)定、兼容性好。樹莓派支持Python語言，學(xué)習(xí)門檻較低，且具有較高的硬件配置，適合應(yīng)用于網(wǎng)關(guān)、視頻等較為復(fù)雜處理需求的硬件開發(fā)。開發(fā)者不需要具有較強(qiáng)的電子知識背景，只需著眼于程序的邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。樹莓派、Arduino開發(fā)板已經(jīng)得到廣泛的利用。然而，目前已有基于樹莓派、Arduino開發(fā)的監(jiān)測設(shè)備和系統(tǒng)大多針對土壤、空氣、作物生長等變化因子或針對具體需求設(shè)計(jì)，功能較為單一，傳感器接口及電源供給受限，組網(wǎng)及遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸能力支持不足，難以滿足復(fù)雜農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境下多樣化的節(jié)點(diǎn)部署及信息監(jiān)測需求。

經(jīng)檢索，關(guān)于植物生長生境信息監(jiān)測已有較多方案公開。如中國專利申請?zhí)?01710227383.X，申請日為2017年4月10日，發(fā)明創(chuàng)造名稱為：一種植物生長管理系統(tǒng)；該申請案包括植物數(shù)據(jù)采集器、與數(shù)據(jù)采集器信號輸入端連接的傳感器單元和照相機(jī)，無線通訊模塊，植物生長管理平臺；傳感器單元和照相機(jī)采集的植物生長的數(shù)據(jù)和圖像信息，數(shù)據(jù)采集器將數(shù)據(jù)和圖像信息通過無線通訊模塊傳輸至植物生長管理平臺；植物生長管理平臺將生長信息發(fā)送至用戶手機(jī)軟件中，給出照顧植物的相應(yīng)建議。該申請案具有對植物水分監(jiān)測，溫度監(jiān)測，PH值監(jiān)測，光的照度監(jiān)測，空氣質(zhì)量監(jiān)測，病害蟲監(jiān)測等各個方面綜合監(jiān)測，并通過移動通訊手段提醒用戶對植物進(jìn)行照顧。

中國專利申請?zhí)?01510422024.0，發(fā)明創(chuàng)造名稱為：一種植物生長環(huán)境信息監(jiān)測系統(tǒng)；該申請案包括傳感節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，傳感節(jié)點(diǎn)包括無線通信模塊、穩(wěn)壓電源模塊、溫度傳感器接口、溫濕度傳感器接口、光照度傳感器接口、土壤濕度傳感器接口、攝像頭接口以及DART接口構(gòu)成；無線通信模塊分別與穩(wěn)壓電源模塊、溫度傳感器接口、溫濕度傳感器接口、光照度傳感器接口、土壤濕度傳感器接口、攝像頭接口以及DART接口相互連接。該申請案可以實(shí)現(xiàn)長時間監(jiān)測，適用于監(jiān)測植物成長環(huán)境信息。

上述申請案雖然均從自身角度解決了植物生長環(huán)境信息的監(jiān)測，但上述申請案仍然存在功能較為單一，傳感器接口及電源供給受限等問題，仍需進(jìn)一步改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

1.實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題