[發明專利]一種花卉種植監控系統及其使用方法

在審

• 申請號: 202010547322.3
• 申請日: 2020-06-16
• 公開（公告）號: CN111770142A
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發明（設計）人: 李躍華;孫佳浩;王宜懷;侯美伊;朱星池;李正鳳;李慶宇;鄒胡健;唐道鮮
• 申請（專利權）人: 南通大學
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04W4/38;H04W4/70;H04W84/18;H04W88/16;G01D21/02;G05D27/02;G16Y10/05;G16Y20/10;G16Y40/10;G16Y40/35
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 朱小兵

本發明提供了一種花卉種植監控系統及其使用方法，包括若干個WSN終端節點、信息郵局以及監控終端；所述監控終端通過所述信息郵局實現對每個WSN終端節點的遠程監測和控制；其中，每個所述WSN終端節點采用Zigbee自組網，所述Zigbee自組網包括Zigbee終端節點以及GEC網關，所述Zigbee終端節點連接數據采集模塊、控制模塊以及存儲模塊。本發明的一種花卉種植監控系統及其使用方法，把通用計算機概念引入嵌入式系統設計，將BIOS與用戶程序分離，構建GEC并用來設計網關，可簡化嵌入式軟件的開發，解決其可移植性弱的問題。

技術領域

本發明涉及物聯網種植技術領域，具體涉及一種花卉種植監控系統及其使用方法。

背景技術

隨著物聯網技術的發展，采集花卉生長環境數據并可視化，實現花卉種植的遠程智能化監控與管理，擺脫傳統種植方式完全依靠人工管理的費時費力模式，已經成為花卉種植行業發展的必然趨勢。近年來，對于種植智能監控系統的研究，國內外許多學者已經做了大量的工作。Laktionov等利用規模轉換法建立溫室微氣候監控模型，通過土壤水分蒸發蒸騰損失總量和植物光合作用效率的變化來研究微氣候參數對蔬菜種植的影響。Rubanga等利用有限資源設計一種簡化的智能農業系統，由WSN終端實時采集溫室的微氣候環境數據，建立Web數據庫用于指導日本西紅柿生產管理和種植決策。Somov等采用WSN、云計算和人工智能技術監控植物生長和溫室環境變化，并用來預測俄羅斯西紅柿的增長率。Danita等利用物聯網和嵌入式技術采集溫濕度數據，通過樹莓派控制灌溉管、冷卻風扇和推拉窗來調節溫室環境，促進植物生長以獲得最大產量。Momand等利用WSN、Arduino云服務器、Web網頁和手機APP等技術設計溫室監控系統，用來解決阿富汗傳統溫室所面臨的問題。Thu等分析了越南不同的溫室模型及其監測參數的要求，利用WSN設計溫室環境監測系統，并比較了單徑和多徑路由協議的性能。

目前，我國這方面的研究進展也比較快，李云月采用樹形網絡拓撲結構設計WSN，實現了實時數據展示、視頻監制、智能澆水、植友家微社區等功能。針對我國北方寒冷地區的溫室環境，劉雨娜等設置了保溫、自然通風、強制通風和強制降溫4種模式以及特殊天氣調控規程，提高了番茄種植的自動化水平；洪寶棣等采用有線和無線相結合的方式進行傳感器數據傳輸，實現了采集節點與服務器和客戶端的穩定高效通信。張芳等以櫻桃番茄金珠為研究對象，采用LoRa設計傳感節點及網關，傳感數據保存到云數據庫且可視化。潘小紅等提出模糊功率控制算法對傳感器節點的發射功率進行自動調整，王立華等采用了RT-Thread嵌入式操作系統和MicroPython編程語言進行軟件設計，李建軍等利用臺達DX2100L1網絡模塊和DIAView物聯網平臺實現木耳溫室遠程控制和環境信息遠程管理。任延昭等將物聯網、云服務和微信平臺相結合來設計溫室環境監測系統，并采用時間序列方法進行溫度預測；徐煥良等提出多變量模糊控制方法來解決溫室環境變量之間的耦合問題，采用節點動態組包主動傳輸和多種環境變量加權控制傳輸這兩種低功耗機制實現花卉環境監測。

通過現有種植智能監控系統的研究可以發現，不同學者采用不同的嵌入式芯片和通信模組進行硬件設計，可移植性弱，更換新款芯片困難，影響系統升級換代。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供一種花卉種植監控系統及其使用方法，把通用計算機概念引入嵌入式系統設計，將BIOS與用戶程序分離，構建GEC并用來設計網關，可簡化嵌入式軟件的開發，解決其可移植性弱的問題。

為了實現以上目的，本發明采取的一種技術方案是：