[發(fā)明專利]基于邊緣計算的胡柚生長環(huán)境及病蟲害物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2020-09-14
• 公開（公告）號: CN112118306A
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 丁霞軍;蔣曉丹
• 申請（專利權(quán)）人: 衢州學(xué)院
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04W4/38;H04W16/20;H04W84/18;G01D21/02;G06Q50/02
• 代理公司: 浙江專橙律師事務(wù)所 33313
• 代理人: 朱孔妙

本發(fā)明公開了基于邊緣計算的胡柚生長環(huán)境及病蟲害物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)，屬于胡柚生長環(huán)境及病蟲害監(jiān)測領(lǐng)域。基于邊緣計算的胡柚生長環(huán)境及病蟲害物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)，可以通過將邊緣計算引入到胡柚生長環(huán)境及病蟲害監(jiān)測中，包括監(jiān)測模塊、傳感器節(jié)點、網(wǎng)關(guān)節(jié)點、智能監(jiān)測端和云平臺，監(jiān)測模塊與云平臺信號連接并用于監(jiān)測胡柚生長過程中的環(huán)境參數(shù)和胡柚病蟲害參數(shù)信息，可以培育最適宜胡柚生長的環(huán)境并且高效的預(yù)防病蟲害，極大地提高了胡柚種植的信息化和智能化程度，是在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)信息化應(yīng)用上的重大突破，是實現(xiàn)“精細(xì)農(nóng)業(yè)”的基礎(chǔ)，也是實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的關(guān)鍵舉措之一。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及胡柚生長環(huán)境及病蟲害監(jiān)測領(lǐng)域，更具體地說，涉及基于邊緣計算的胡柚生長環(huán)境及病蟲害物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)

胡柚種植地域分布廣泛，近年來，部分地區(qū)胡柚的產(chǎn)量有所下降，品質(zhì)有所降低，原因是胡柚在生長過程中受環(huán)境因素及發(fā)生炭疽病、桔蚜等病蟲害的影響，病害的發(fā)生會造成胡柚大量落葉，樹勢衰弱，胡柚果面形成點點，嚴(yán)重影響柑橘品質(zhì)、產(chǎn)量和外觀。

傳統(tǒng)的胡柚生長環(huán)境及病蟲害信息單純依靠人工采集和識別，測控精度低、勞動強(qiáng)度大、成本高，缺乏量化指標(biāo)和配套集成技術(shù)，無法對胡柚生長過程中的必備環(huán)境參數(shù)及病蟲害信息進(jìn)行精確測量，導(dǎo)致胡柚生長環(huán)境難以有效監(jiān)管，極大地影響胡柚的產(chǎn)量和品質(zhì)。

現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對環(huán)境監(jiān)測和病蟲害預(yù)測等方面取得了較好的成果，但病蟲害預(yù)測的研究主要是針對溫室及農(nóng)田，環(huán)境監(jiān)測主要是針對蔬菜、葡萄和草莓等水果，邊緣計算研究領(lǐng)域主要是電力行業(yè)和家居，將邊緣計算應(yīng)用于胡柚的生長環(huán)境和病蟲害等信息監(jiān)測的研究尚未出現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

1.要解決的技術(shù)問題

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供基于邊緣計算的胡柚生長環(huán)境及病蟲害物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)，它可以通過將邊緣計算引入到胡柚生長環(huán)境及病蟲害監(jiān)測中，可以培育最適宜胡柚生長的環(huán)境并且高效的預(yù)防病蟲害，極大地提高了胡柚種植的信息化和智能化程度，是在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)信息化應(yīng)用上的重大突破，是實現(xiàn)“精細(xì)農(nóng)業(yè)”的基礎(chǔ)，也是實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的關(guān)鍵舉措之一。

2.技術(shù)方案

為解決上述問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案。

基于邊緣計算的胡柚生長環(huán)境及病蟲害物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)，包括監(jiān)測模塊、傳感器節(jié)點、網(wǎng)關(guān)節(jié)點、智能監(jiān)測端和云平臺；

所述監(jiān)測模塊與云平臺信號連接并用于監(jiān)測胡柚生長過程中的環(huán)境參數(shù)和胡柚病蟲害參數(shù)信息；

所述傳感器節(jié)點與監(jiān)測模塊信號連接并用于采集胡柚生長環(huán)境及病蟲害參數(shù)信息；

所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點與傳感器節(jié)點信號連接并用于將傳感器節(jié)點采集到的數(shù)據(jù)傳輸至云平臺；

所述智能監(jiān)測端與云平臺信號連接并用于實時查詢整個胡柚園林的環(huán)境參數(shù)及病蟲害預(yù)測的情況；

所述云平臺用于存儲胡柚生長過程中各個區(qū)域的環(huán)境參數(shù)及病蟲害相關(guān)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)的上傳。

進(jìn)一步的，所述胡柚生長過程中的環(huán)境參數(shù)包括空氣溫濕度、光照強(qiáng)度、CO₂濃度、土壤含水率、土壤溫濕度和土壤PH值等。

進(jìn)一步的，所述傳感器節(jié)點的部署采用自適應(yīng)簇半徑組網(wǎng)策略進(jìn)行部署，可以有效的提高能量利用率，減緩節(jié)點死亡速度，延長網(wǎng)絡(luò)生命周期。

進(jìn)一步的，所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點采用邊緣計算網(wǎng)關(guān)進(jìn)行部署，在所述云平臺增加邊緣管理功能，形成云、網(wǎng)、邊和端四層架構(gòu)，所述邊緣計算網(wǎng)關(guān)通過數(shù)據(jù)采集、解析和清洗規(guī)則對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，且邊緣計算網(wǎng)關(guān)通過控制規(guī)則來控制本地設(shè)備，所述數(shù)據(jù)采集規(guī)則用于定義數(shù)據(jù)采集方式，所述數(shù)據(jù)解析規(guī)則用于格式化數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)清洗規(guī)則用于過濾掉大部分溫度不變或變化極少的數(shù)據(jù)，所述控制規(guī)則用于定位設(shè)備控制方式或者本地決策聯(lián)動控制設(shè)備。