[發明專利]基于云端人工智能的農作物精準營養管理系統及方法

在審

• 申請號: 202010799729.5
• 申請日: 2020-08-11
• 公開（公告）號: CN111951119A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 尹愚
• 申請（專利權）人: 成都大象分形智能科技有限公司
• 主分類號: G06Q50/02
• 分類號: G06Q50/02;G06Q10/10;G06F16/29;G06F16/25;G06K9/00;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 蘇丹

本發明屬于智慧農業管理技術領域，尤其涉及一種基于云端人工智能的農作物精準營養管理系統及方法。其中，系統包括中心工作站、智能用戶端及分別與二者信號相連的云端系統；中心工作站向農業種植區提供包括但不限于農業信息采集、數據傳輸與營養供給的農業服務；智能用戶端用于展示信息、采集異常苗情圖像與購買營養供給服務；云端系統對信息進行處理分析，其中經訓練的人工智能模型能夠輸出高度經驗性的農作物營養供給方案及其他農業操作建議。本發明提供了兩個階段的農業數據采集分析過程，分析對象由大規模的“農業種植區”縮小為小規模的“問題分區”，使得數據分析獲取的農化服務方案的針對性與精準性逐漸提升。

技術領域

本發明屬于智慧農業管理技術領域，尤其涉及一種基于云端人工智能的農作物精準營養管理系統及方法。

背景技術

農業生產中的傳統施肥方式是由農民面向種植區域、以整體無差別方案進行操作的。然而，對于大規模農田而言，其不同地塊間土壤墑情、作物苗情存在差異。現代化農業已憑借各類先進技術，大力加快了傳統農業的發展進程，出現了如專利號CN201610139487和CN201810608303記載的、涉及農業數據自動化采集與分析的農業系統。然而，當農情信息采集和分析處理始終面向整個農業種植區、而缺乏重點區域精準定位與分析時，可能導致農情分析以偏概全。針對整個種植區進行的農業操作極易導致農業資源的浪費。以過量施肥為例，其會在加重農民負擔的同時，引起耕地板結、土壤酸化等環境問題。因此，如何通過精準營養管理實現傳統農業綠色發展，是亟待解決的重點問題。

現有的精準施肥技術以植保無人機、傳感器等技術作為助力，有效降低了農情監控等農業操作的人力成本，并在一定程度上實現肥料的合理投入?，F有精準施肥技術通常采用設置在田間或巡航無人機上的各類傳感器獲取空氣溫度、土壤濕度、土壤養分等參數，并/或通過圖像采集裝置實現農作物圖像采集，并將采集數據與系統后臺預存的、反映農作物理想生長狀態的理想數據和/或適宜農作物生長的理論數據進行比較，根據比較結果決定后續營養供給方案。

對于僅采用傳感器獲取農情數據的技術方案而言，其明顯忽略了農作物生長情況才應當是最能夠直觀反映肥料及其他營養元素施用是否合理的方式；但即使涉及農作物生長狀況圖像采集的技術方案，也同時存在如下問題：系統后臺標準數據的制定是具有強烈主觀性、受限于制定者專業水平的工作，且土壤、溫度等種植條件的地域性差異，都會導致標準數據可能在專業性、準確性、地域適用性等方面存在限制，無法提供有效的參考。因此，僅根據標準值與采集值的差異而制定營養供給方案的方法，難以保證施肥精準性。

發明內容

針對現有技術存在的上述缺陷，本發明提供了一種基于云端人工智能的農作物精準營養管理系統。

為實現上述目的，本申請的具體方案為：

一種基于云端人工智能的農作物精準營養管理系統，包括中心工作站、智能用戶端及分別與二者信號相連的云端系統；

其中，中心工作站的服務范圍覆蓋整個農業種植區，向農業種植區提供包括但不限于農業信息采集、數據傳輸與營養供給的農業服務；農業種植區包括由至少一名用戶負責的多個分區；所述農業信息采集是面向農業種植區進行的整體性數據采集。

智能用戶端用于展示信息、拍攝異常苗情，并向用戶提供購買營養供給服務的渠道；其中，拍攝異常苗情是面向出現異常苗情的問題分區進行的針對性數據采集。

云端系統對上傳自中心工作站及智能用戶端的信息進行處理分析，生成農情初診報告、營養供給方案及其他農業操作建議，并實現數據管理。

進一步地，中心工作站、智能用戶端及云端系統通過無線通信技術實現信號連接；再進一步地，實現中心工作站、智能用戶端及云端系統信號連接的無線通信技術選自5G網絡、4G網絡、WiFi網絡、藍牙技術的一種或多種。

進一步地，農業種植區的面積為3000-10000畝，各個分區的面積為30-50畝。