本發(fā)明涉及電子通信和機(jī)械領(lǐng)域，特別是一種基于云平臺(tái)的智慧農(nóng)場(chǎng)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

zigbee技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在信息技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域占有重要地位。而智慧農(nóng)場(chǎng)通過(guò)傳感網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)就是使用zigbee技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和傳感器技術(shù)的一種典型應(yīng)用。目前人們?nèi)找骊P(guān)心農(nóng)場(chǎng)的智能化，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量情況（包括溫度，濕度，光照強(qiáng)度，氣體濃度等），做出自動(dòng)反饋動(dòng)作包括（自動(dòng)灌溉、補(bǔ)光、調(diào)節(jié)溫度等）。目前，傳統(tǒng)的農(nóng)場(chǎng)田園管理方式是依靠全人工進(jìn)行，例如測(cè)量如溫度，濕度，光照強(qiáng)度，氣體濃度等參數(shù)還需要實(shí)驗(yàn)人員去現(xiàn)場(chǎng)取樣，再拿回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析，對(duì)于種植面積大的農(nóng)場(chǎng)來(lái)說(shuō)，顯然會(huì)消耗過(guò)多的人力物力，不適應(yīng)現(xiàn)代化種植的需求，對(duì)于農(nóng)場(chǎng)灌溉來(lái)說(shuō)，也是憑借種植人員的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行灌溉，這種傳統(tǒng)的灌溉方式比較粗放，不利于田園的精細(xì)灌溉。此外，大規(guī)模投放傳感器節(jié)點(diǎn)，構(gòu)成傳感器網(wǎng)絡(luò)采集數(shù)據(jù)的方式被大量應(yīng)用在現(xiàn)有的農(nóng)作物生產(chǎn)中，但是該方法的使用，首先受限于傳感器不能隨意充電，再者長(zhǎng)時(shí)間廢棄的傳感器和傳感器中的蓄電設(shè)備會(huì)對(duì)土壤環(huán)境照成污染，隨著時(shí)間的累積該污染對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)和安全照成危害。

公開(kāi)號(hào)為cn106561348a的發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)了一種大棚環(huán)境自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括安裝在大棚內(nèi)的視頻系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、電暖氣和加濕器，視頻系統(tǒng)包括這只在大棚內(nèi)的攝像頭和設(shè)置在監(jiān)控室內(nèi)的顯示器，監(jiān)控系統(tǒng)包括設(shè)置在大棚內(nèi)的溫度傳感器和濕度傳感器，監(jiān)控室內(nèi)設(shè)有控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)分別于監(jiān)控系統(tǒng)、電暖氣和加濕器相連接。該申請(qǐng)僅僅能夠調(diào)節(jié)大棚內(nèi)的溫濕度，并不能夠?qū)Υ笈飪?nèi)的環(huán)境進(jìn)行完整的監(jiān)控。

申請(qǐng)?zhí)枮閏n201620348295.6的實(shí)用新型專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的大棚環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，包括：移動(dòng)終端、計(jì)算機(jī)監(jiān)控平臺(tái)、zigbee無(wú)線收發(fā)模塊以及分布在大棚內(nèi)各處的若干測(cè)控點(diǎn)；所述移動(dòng)主終端通過(guò)無(wú)線網(wǎng)與計(jì)算機(jī)監(jiān)控平臺(tái)相連，實(shí)現(xiàn)大棚環(huán)境的遠(yuǎn)程監(jiān)控；所述計(jì)算機(jī)監(jiān)控平臺(tái)通多無(wú)線收發(fā)模塊與測(cè)控點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集/控制器相連，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和交換；所述數(shù)據(jù)采集/控制器與大棚溫濕度傳感器、光照傳感器、co2傳感器、土壤溫濕度傳感器相連，檢測(cè)大棚環(huán)境參數(shù)、同時(shí)與加熱設(shè)備、照明設(shè)備、灌溉設(shè)備、卷簾設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備相連。對(duì)影響大棚環(huán)境的因素加以控制。該實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了對(duì)大棚環(huán)境的監(jiān)控，但是傳感器放置的位置相對(duì)固定，容易造成誤報(bào)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決以上問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種基于云平臺(tái)的智能農(nóng)場(chǎng)系統(tǒng)，通過(guò)預(yù)設(shè)的傳感器布置方案，采用移動(dòng)式傳感器采集數(shù)據(jù)，解決了固定傳感器存在的各種問(wèn)題，能夠更好地對(duì)農(nóng)場(chǎng)的環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控。

本發(fā)明提供一種基于云平臺(tái)的智慧農(nóng)場(chǎng)系統(tǒng)，包括云服務(wù)器和客戶端，還包含以下模塊：

數(shù)據(jù)采集模塊：用于獲取農(nóng)場(chǎng)中的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)，包括傳感器、存儲(chǔ)器、無(wú)線組網(wǎng)模塊和智能傳送裝置中至少一種；

操作模塊：用于調(diào)節(jié)農(nóng)場(chǎng)內(nèi)的環(huán)境；

控制模塊：用于向所述數(shù)據(jù)采集模塊和/或所述操作模塊發(fā)送控制指令。

優(yōu)選的是，所述傳感器包括溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器、可燃?xì)怏w傳感器、煙霧傳感器、土壤傳感器中至少一種。

在上述方案中優(yōu)選的是，所述智能傳送裝置包括傳送帶、滑軌、吊軌和機(jī)械手中至少一種。

在上述方案中優(yōu)選的是，所述傳感器和所述無(wú)線組網(wǎng)模塊安裝在所述智能傳送裝置上，根據(jù)所述智能傳送裝置的移動(dòng)而改變數(shù)據(jù)獲取的位置。

在上述方案中優(yōu)選的是，所述機(jī)械手上還安裝有紅外檢測(cè)裝置。

在上述方案中優(yōu)選的是，所述紅外檢測(cè)裝置用于檢測(cè)所述智能傳送裝置在移動(dòng)過(guò)程中前方是否有障礙物。

在上述方案中優(yōu)選的是，當(dāng)前方有障礙物時(shí)，所述智能傳送裝置減速或者繞行通過(guò)或者另選數(shù)據(jù)獲取位置。

在上述方案中優(yōu)選的是，所述數(shù)據(jù)采集模塊還包括傳感器檢測(cè)裝置。

在上述方案中優(yōu)選的是，所述傳感器檢測(cè)裝置用于檢測(cè)所述傳感器是否出現(xiàn)故障。

在上述方案中優(yōu)選的是，當(dāng)所述傳感器出現(xiàn)故障時(shí)，所述傳感器檢測(cè)裝置通過(guò)所述無(wú)線組網(wǎng)模塊向所述云服務(wù)器發(fā)送傳感器故障信息。

在上述方案中優(yōu)選的是，所述無(wú)線組網(wǎng)模塊包括gprs、藍(lán)牙、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和zigbee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中至少一種。

在上述方案中優(yōu)選的是，所述數(shù)據(jù)采集模塊具有通過(guò)所述無(wú)線組網(wǎng)模塊向所述云服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)和信息中至少一種的功能。

在上述方案中優(yōu)選的是，所述云服務(wù)器具有根據(jù)所述數(shù)據(jù)采集模塊發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)制定農(nóng)場(chǎng)操作計(jì)劃的功能。

在上述方案中優(yōu)選的是，所述客戶端具有查看農(nóng)場(chǎng)情況的功能。

在上述方案中優(yōu)選的是，所述客戶端具有通過(guò)所述云服務(wù)器向所述控制模塊下達(dá)操作指令的功能。

在上述方案中優(yōu)選的是，所述操作模塊包括溫度調(diào)節(jié)設(shè)備、濕度調(diào)節(jié)設(shè)備、水泵、風(fēng)扇和燈光控制器中至少一種。

在上述方案中優(yōu)選的是，所述控制指令包括調(diào)節(jié)溫度、調(diào)節(jié)濕度、灌溉、排風(fēng)和調(diào)節(jié)燈光中至少一種。

在上述方案中優(yōu)選的是，所述系統(tǒng)還包括雜草報(bào)警模塊、病蟲(chóng)害報(bào)警模塊和收獲提示模塊中至少一種。

在上述方案中優(yōu)選的是，所述雜草報(bào)警模塊、所述病蟲(chóng)害報(bào)警模塊和所述收獲提示模塊均安裝在所述智能傳送裝置上。

在上述方案中優(yōu)選的是，所述雜草報(bào)警模塊具有檢測(cè)農(nóng)場(chǎng)中是否有雜草，并向所述云服務(wù)器發(fā)送雜草報(bào)警信息的功能。

在上述方案中優(yōu)選的是，所述病蟲(chóng)害報(bào)警模塊具有檢測(cè)農(nóng)場(chǎng)中是否有病蟲(chóng)害，并向所述云服務(wù)器發(fā)送病蟲(chóng)害報(bào)警信息的功能。

在上述方案中優(yōu)選的是，所述收獲提示模塊具有檢測(cè)農(nóng)場(chǎng)中的本體植物是否成熟并向所述云服務(wù)器發(fā)送果實(shí)成熟信息的功能。

在上述基于云平臺(tái)的智慧農(nóng)場(chǎng)系統(tǒng)中，不受環(huán)境限制，結(jié)合云平臺(tái)的大數(shù)據(jù)功能，結(jié)合植物自身特點(diǎn)，組建適合的傳感器網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)場(chǎng)的智能化管理。

附圖說(shuō)明

圖1為按照本發(fā)明的基于云平臺(tái)的智慧農(nóng)場(chǎng)系統(tǒng)的一優(yōu)選實(shí)施例的模塊圖。

圖2為按照本發(fā)明的基于云平臺(tái)的智慧農(nóng)場(chǎng)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)搭建方法的一實(shí)施例的流程圖。

圖3為按照本發(fā)明的基于云平臺(tái)的智慧農(nóng)場(chǎng)系統(tǒng)的日常計(jì)劃實(shí)施方法的一實(shí)施例的流程圖。

圖4為按照本發(fā)明的基于云平臺(tái)的智慧農(nóng)場(chǎng)系統(tǒng)的客戶端使用方法的一實(shí)施例的方法流程圖。

圖5為按照本發(fā)明的基于云平臺(tái)的智慧農(nóng)場(chǎng)系統(tǒng)的雜草報(bào)警模塊工作的一實(shí)施例的方法流程圖。

圖6為按照本發(fā)明的基于云平臺(tái)的智慧農(nóng)場(chǎng)系統(tǒng)的病蟲(chóng)害報(bào)警模塊工作的一實(shí)施例的方法流程圖。

圖7為按照本發(fā)明的基于云平臺(tái)的智慧農(nóng)場(chǎng)系統(tǒng)的收獲提示模塊工作的一實(shí)施例的方法流程圖。

圖8為按照本發(fā)明的基于云平臺(tái)的智慧農(nóng)場(chǎng)系統(tǒng)的傳感器與協(xié)調(diào)器的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。

圖9為按照本發(fā)明的基于云平臺(tái)的智慧農(nóng)場(chǎng)系統(tǒng)的如圖8所示實(shí)施例的協(xié)調(diào)器與上位機(jī)結(jié)構(gòu)圖。

圖10為按照本發(fā)明的基于云平臺(tái)的智慧農(nóng)場(chǎng)系統(tǒng)的如圖8所示實(shí)施例的的硬件原理框圖。

圖11為按照本發(fā)明的基于云平臺(tái)的智慧農(nóng)場(chǎng)系統(tǒng)的如圖8所示實(shí)施例的微環(huán)境氣象參數(shù)采集方法流程圖。

圖12為按照本發(fā)明的基于云平臺(tái)的智慧農(nóng)場(chǎng)系統(tǒng)的機(jī)械手應(yīng)用的一實(shí)施例的列舉圖。

具體實(shí)施方式

為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說(shuō)明。但是，顯然可對(duì)本發(fā)明進(jìn)行不同的變型和改型而不超出后附權(quán)利要求限定的本發(fā)明更寬的精神和范圍。因此，以下實(shí)施例具有例示性的而沒(méi)有限制的含義。

實(shí)施例1

如圖1所示，基于云平臺(tái)的智慧農(nóng)場(chǎng)系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集模塊100、操作模塊130、控制模塊140、云服務(wù)器150、客戶端160、雜草報(bào)警模塊170、病蟲(chóng)害報(bào)警模塊180和收獲提示模塊190。

數(shù)據(jù)采集模塊100包括智能傳送裝置110、傳感器116、傳感器檢測(cè)裝置123、存儲(chǔ)器124和無(wú)線組網(wǎng)模塊125。

智能傳送裝置110包括傳送帶111、滑軌112、吊軌113、機(jī)械手114和紅外檢測(cè)裝置115。紅外檢測(cè)裝置115、傳感器116、傳感器檢測(cè)裝置123、雜草報(bào)警模塊170、病蟲(chóng)害報(bào)警模塊180和收獲提示模塊190都安裝在智能傳送裝置110，智能傳送裝置110用于將傳感器116、雜草報(bào)警模塊170、病蟲(chóng)害報(bào)警模塊180和收獲提示模塊190移動(dòng)到指定的位置，在移動(dòng)過(guò)程中，紅外檢測(cè)裝置115探測(cè)前方或目的地是否有阻礙，如果前方有阻礙，選擇其他路線前進(jìn)，如果目的地有阻礙，在目的地附近尋找無(wú)阻礙的地方放置。

傳感器116包括溫度傳感器117、濕度傳感器118、光照傳感器119、可燃?xì)怏w傳感器120、煙霧傳感器121和土壤傳感器122。溫度傳感器117用于獲取空氣、土壤、液體（水或者營(yíng)養(yǎng)液）的溫度數(shù)據(jù)；濕度傳感器118用于獲取空氣和土壤中的濕度數(shù)據(jù)；光照傳感器119用于獲取光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)；可燃?xì)怏w傳感器120用于獲取空氣中的可燃?xì)怏w數(shù)據(jù)；煙霧傳感器121用于感應(yīng)空氣中是否有煙霧存在；土壤傳感器122用于獲取土壤樣本、土壤中的酸堿度、土壤中的元素含量等數(shù)據(jù)。

傳感器檢測(cè)裝置123用于檢測(cè)傳感器116是否出現(xiàn)故障，故障包括：探頭故障、供電故障和數(shù)據(jù)異常故障。當(dāng)傳感器116出現(xiàn)故障時(shí)，傳感器檢測(cè)裝置123通過(guò)無(wú)線組網(wǎng)模塊125向云服務(wù)器150發(fā)送傳感器故障報(bào)警信息。

存儲(chǔ)器124用于保存農(nóng)場(chǎng)設(shè)備配置信息、傳感器獲取的數(shù)據(jù)、控制指令、本體植物樣本照片（包括莖、葉、花、果實(shí)）、非本體植物樣本照片（包括莖、葉、花、果實(shí)）、本體植物易生害蟲(chóng)照片。

無(wú)線組網(wǎng)模塊125包括標(biāo)號(hào)126的gprs、藍(lán)牙127、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)128和zigbee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)129。無(wú)線組網(wǎng)模塊125用于傳輸數(shù)據(jù)。

操作模塊130包括溫度調(diào)節(jié)設(shè)備131、濕度調(diào)節(jié)設(shè)備132、水泵133、風(fēng)扇134和燈光控制器135。操作模塊130用于調(diào)節(jié)農(nóng)場(chǎng)的環(huán)境。

控制模塊140用于接收云服務(wù)器150發(fā)送過(guò)來(lái)的操作指令，并把操作指令轉(zhuǎn)化成控制指令，控制智能傳送裝置110把傳感器116送到指定的位置，控制傳感器116采集數(shù)據(jù)，控制操作模塊130工作的啟停。

云服務(wù)器150用于保存農(nóng)場(chǎng)大數(shù)據(jù)，接收客戶端的操作指令信息，向客戶端推送農(nóng)場(chǎng)實(shí)時(shí)情況、接收傳感器檢測(cè)裝置123、雜草報(bào)警模塊170和病蟲(chóng)害報(bào)警模塊180報(bào)警信息，接收收獲提示模塊190發(fā)送過(guò)來(lái)的果實(shí)成熟信息。

客戶端160用于通過(guò)攝像頭查看農(nóng)場(chǎng)的實(shí)時(shí)情況，查看實(shí)時(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)，并下達(dá)操作指令。

雜草報(bào)警模塊170用于檢測(cè)農(nóng)場(chǎng)中是否有雜草，如果有雜草，雜草報(bào)警模塊170通過(guò)無(wú)線組網(wǎng)模塊125向云服務(wù)器150發(fā)送雜草報(bào)警信息。

病蟲(chóng)害報(bào)警模塊180用于檢測(cè)農(nóng)場(chǎng)中是否有病蟲(chóng)害，如果有病蟲(chóng)害，病蟲(chóng)害報(bào)警模塊180通過(guò)無(wú)線組網(wǎng)模塊125向云服務(wù)器150發(fā)送病蟲(chóng)害報(bào)警信息。

收獲提示模塊190用于檢測(cè)農(nóng)場(chǎng)中的本體植物是否成熟，如果本體植物已成熟，收獲提示模塊190通過(guò)無(wú)線組網(wǎng)模塊125向云服務(wù)器150發(fā)送果實(shí)成熟信息。

本體植物是指在該塊土地中人為種植的植物，非本體植物是指在該塊土地上非人為種植的植物。

實(shí)施例2

如圖1、圖2所示，執(zhí)行步驟200，確定農(nóng)場(chǎng)中要種植的植物種類(lèi)。執(zhí)行步驟210，從云服務(wù)器150中調(diào)取該種植物生長(zhǎng)的環(huán)境數(shù)據(jù)（包括空氣溫度、空氣濕度、土壤濕度、光照時(shí)間、所需養(yǎng)分、所需水分、是否需要架子等）并保存在存儲(chǔ)器124中。執(zhí)行步驟220，根據(jù)環(huán)境數(shù)據(jù)，確定傳感器116的種類(lèi)和數(shù)量，并根據(jù)植物生產(chǎn)特性，選擇適合的智能傳送裝置110。把傳感器安裝113在智能傳送裝置110上，并布置在農(nóng)場(chǎng)中。執(zhí)行步驟230，根據(jù)傳感器和智能傳送創(chuàng)制的位置部署操作模塊和控制模塊。執(zhí)行步驟240，從云服務(wù)器150調(diào)取該植物附屬環(huán)境數(shù)據(jù)，包括該植物樣本照片（包括莖、葉、花、果實(shí)）、其他植物樣本照片（包括莖、葉、花、果實(shí)）、該植物易生害蟲(chóng)照片和該植物成熟時(shí)間表并保存在存儲(chǔ)器124中。執(zhí)行步驟250，把雜草報(bào)警模塊170、病蟲(chóng)害報(bào)警模塊180和收獲提示模塊190安裝在智能傳送裝置110上。執(zhí)行步驟260，智能農(nóng)場(chǎng)管理網(wǎng)絡(luò)搭建完成。

實(shí)施例3

如圖1、圖3所示，執(zhí)行步驟300，從云服務(wù)器150中調(diào)取農(nóng)場(chǎng)日常維護(hù)計(jì)劃并保存在存儲(chǔ)器124中。執(zhí)行步驟311，啟動(dòng)智能傳送裝置110和傳感器116。執(zhí)行步驟320，判斷是否達(dá)到日常維護(hù)時(shí)間，如果到達(dá)日常維護(hù)時(shí)間，則執(zhí)行步驟340，啟動(dòng)操作模塊130對(duì)農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行日常維護(hù)（包括澆水、施肥、調(diào)節(jié)溫濕度、調(diào)節(jié)光照時(shí)間），執(zhí)行完成后，重新執(zhí)行步驟300，等待再次執(zhí)行日常計(jì)劃。如果沒(méi)有達(dá)到日常維護(hù)時(shí)間，則執(zhí)行步驟330，使用傳感器116獲取農(nóng)場(chǎng)內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)，判斷是否需要日常維護(hù)。如果不需要進(jìn)行日常維護(hù)，則執(zhí)行步驟300，等待再次執(zhí)行日常計(jì)劃。如果需要進(jìn)行日常維護(hù)，則執(zhí)行步驟340，啟動(dòng)操作模塊130對(duì)農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行日常維護(hù)（包括澆水、施肥、調(diào)節(jié)溫濕度、調(diào)節(jié)光照時(shí)間），執(zhí)行完成后，重新執(zhí)行步驟300，等待再次執(zhí)行日常計(jì)劃。

實(shí)施例4

如圖1、圖4所示，執(zhí)行步驟400，使用客戶端160連接云服務(wù)器150。執(zhí)行步驟410，輸入賬號(hào)密碼，正確后進(jìn)入自己的農(nóng)場(chǎng)。執(zhí)行步驟420，通過(guò)安裝在智能控制裝置110上的遠(yuǎn)程攝像頭查看農(nóng)場(chǎng)情況，可以通過(guò)縮放攝像頭的焦距近距離查看植物情況。順序執(zhí)行步驟430和步驟440，調(diào)取農(nóng)場(chǎng)數(shù)據(jù)并判斷是否需要進(jìn)行日常維護(hù)。如果不需要進(jìn)行日常維護(hù)，則執(zhí)行步驟460，結(jié)束查看并退出客戶端。如果需要進(jìn)行日常維護(hù)，則執(zhí)行步驟450啟動(dòng)操作模塊130對(duì)農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行日常維護(hù)（包括澆水、施肥、調(diào)節(jié)溫濕度、調(diào)節(jié)光照時(shí)間）。執(zhí)行步驟，結(jié)束查看并退出客戶端。

實(shí)施例5

如圖1、圖5所示，執(zhí)行步驟500，雜草報(bào)警模塊170控制安裝在智能控制裝置110上的攝像頭隨機(jī)拍攝并記錄農(nóng)場(chǎng)中任意一種植物的葉片、花朵和果實(shí)。執(zhí)行步驟510，調(diào)取存儲(chǔ)器124中本體植物和非本體植物中至少一種植物的圖像。執(zhí)行步驟520，比對(duì)步驟500中拍攝的圖片和步驟510中獲取的圖片。執(zhí)行步驟530，判斷比對(duì)結(jié)果為非本體植物的次數(shù)是否大于10。如果比對(duì)結(jié)果為非本體植物的次數(shù)小于10，則執(zhí)行步驟540，不做任何處理。如果比對(duì)結(jié)果為非本體植物的次數(shù)小于10，則執(zhí)行步驟550，雜草報(bào)警模塊170通過(guò)所述無(wú)線組網(wǎng)模塊125向所述云服務(wù)器150發(fā)送雜草報(bào)警信息。本體植物是指在該塊土地中人為種植的植物，非本體植物是指在該塊土地上非人為種植的植物。

實(shí)施例6

如圖1、圖6所述，執(zhí)行步驟600，病蟲(chóng)害報(bào)警模塊180控制安裝在智能控制裝置110上的攝像頭隨機(jī)掃描農(nóng)場(chǎng)中本體植物的葉片、花朵和果實(shí)。執(zhí)行步驟610，判斷本體植物的葉片、花朵和果實(shí)是否存在移動(dòng)物體、孔洞、缺損的情況。如果本體植物的葉片、花朵和果實(shí)不存在移動(dòng)物體、孔洞、缺損的情況，則執(zhí)行步驟615，不做任何處理。如果本體植物的葉片、花朵和果實(shí)出現(xiàn)移動(dòng)物體、孔洞、缺損的情況，則執(zhí)行步驟620，拍攝移動(dòng)物體、孔洞、缺損的照片。順序執(zhí)行步驟630和步驟640，調(diào)取存儲(chǔ)器124中本體植物可能出現(xiàn)的病蟲(chóng)害圖片并與步驟620中拍攝的照片進(jìn)行對(duì)比。執(zhí)行步驟650，判斷比對(duì)結(jié)果為病蟲(chóng)害的次數(shù)是否大于10。如果比對(duì)結(jié)果為病蟲(chóng)害的次數(shù)小于10，則執(zhí)行步驟615，不做任何處理。如果比對(duì)結(jié)果為病蟲(chóng)害的次數(shù)大于10，則執(zhí)行步驟660，病蟲(chóng)害報(bào)警模塊180通過(guò)所述無(wú)線組網(wǎng)模塊125向所述云服務(wù)器150發(fā)送病蟲(chóng)害報(bào)警信息。本體植物是指在該塊土地中人為種植的植物。

實(shí)施例7

如圖1、圖7所示，執(zhí)行步驟700，收獲提示模塊190調(diào)取存儲(chǔ)器124中的本體植物生長(zhǎng)時(shí)間表。執(zhí)行步驟710，判斷是否達(dá)到了果實(shí)預(yù)定成熟時(shí)間。如果尚未達(dá)到果實(shí)預(yù)定成熟時(shí)間，則執(zhí)行步驟715，不做任何處理。如果達(dá)到了果實(shí)預(yù)定成熟時(shí)間，則執(zhí)行步驟720，控制安裝在智能控制裝置110上的攝像頭隨機(jī)拍攝農(nóng)場(chǎng)中本體植物的果實(shí)。執(zhí)行步驟730，收獲提示模塊190通過(guò)圖片提取果實(shí)的顏色、測(cè)量果實(shí)的大小、預(yù)測(cè)果實(shí)重量，獲取果實(shí)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。順序執(zhí)行步驟740和步驟750，調(diào)取存儲(chǔ)器124中本體植物成熟果實(shí)的數(shù)據(jù)，并與從步驟730中得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)。執(zhí)行步驟760，判斷成熟果實(shí)的數(shù)量是否大于15個(gè)。如果成熟果實(shí)的數(shù)量小于15個(gè)，則執(zhí)行步驟715，不做任何處理。如果成熟果實(shí)的數(shù)量大于15個(gè)，則執(zhí)行步驟770，收獲提示模塊190通過(guò)所述無(wú)線組網(wǎng)模塊125向所述云服務(wù)器150發(fā)送果實(shí)成熟信息。本體植物是指在該塊土地中人為種植的植物。

實(shí)施例8

本發(fā)明所述系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖8所示，由各個(gè)傳感器上傳至各個(gè)節(jié)點(diǎn)再嵌入式數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)，上傳至協(xié)調(diào)器。

如圖9所示，再根據(jù)協(xié)調(diào)器完成數(shù)據(jù)采集，自動(dòng)組網(wǎng)，通過(guò)所組建的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)蕉叹嚯x無(wú)線傳感網(wǎng)關(guān)，用于原始參數(shù)數(shù)據(jù)的匯總，再將數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器，讓后再用安卓端從服務(wù)器上下載數(shù)據(jù)完成最后的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)。

利用所述系統(tǒng)對(duì)智慧農(nóng)場(chǎng)參數(shù)采集和處理的方法包括以下步驟：

步驟1，配置本發(fā)明所述系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)（如圖10所示）。

步驟1.1，依據(jù)測(cè)量環(huán)境參數(shù)連接到單片機(jī)。

步驟1.2，配置網(wǎng)絡(luò)參數(shù)

步驟1.3，接通傳感器采集節(jié)點(diǎn)電源。

步驟1.4，通過(guò)協(xié)調(diào)器組成網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一打包通過(guò)串口送入電腦的網(wǎng)關(guān)。

步驟2，配置本發(fā)明的協(xié)調(diào)器。

步驟2.1，通過(guò)過(guò)計(jì)算機(jī)與服務(wù)器相連將傳感器的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在云端實(shí)時(shí)通過(guò)android瀏覽。

步驟2.2，對(duì)農(nóng)場(chǎng)的光線灌溉控制是經(jīng)android端向服務(wù)的發(fā)送請(qǐng)求將指令通過(guò)電腦的網(wǎng)關(guān)再通過(guò)串口發(fā)送到協(xié)調(diào)器。

步驟2.3，由協(xié)調(diào)器對(duì)各個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)一集中處理。

步驟3，配置本發(fā)明所述系統(tǒng)的云端服務(wù)器。

步驟3.1，選擇云端服務(wù)器：云端服務(wù)器3可以選擇智云平臺(tái)。

步驟3.2，配置無(wú)線網(wǎng)絡(luò)參數(shù)：配置傳感網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，使得云端服務(wù)器可以正常工作。

步驟3.3，配置云端服務(wù)器：

步驟4，使用流程。

步驟4.1，啟動(dòng)無(wú)線傳感系統(tǒng)，使之正常工作。

步驟4.2，使用移動(dòng)終端，通過(guò)瀏覽器或自行設(shè)計(jì)的app，訪問(wèn)云端服務(wù)器，完成對(duì)農(nóng)場(chǎng)反應(yīng)的操作（如補(bǔ)光，灌溉等）。

基于zigbee技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)傳感器技術(shù)等其他軟硬件的智慧農(nóng)場(chǎng)系統(tǒng)由下位機(jī)信息采集和上位機(jī)信息處理兩大部分構(gòu)成。下位機(jī)由農(nóng)場(chǎng)專(zhuān)業(yè)機(jī)械手、zigbee傳感器、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊等構(gòu)成。上位機(jī)由服務(wù)器和安卓組成，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，顯示，控制和視頻監(jiān)測(cè)等功能。如圖8所示，基本過(guò)程為zigbee芯片cc2530采集多種傳感器的數(shù)據(jù)（溫度濕度等），通過(guò)協(xié)調(diào)器組成網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一打包通過(guò)串口送入電腦的網(wǎng)關(guān)，再經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)與服務(wù)器相連，將傳感器的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在云端，實(shí)時(shí)通過(guò)android手機(jī)瀏覽。對(duì)農(nóng)場(chǎng)的光線灌溉控制是經(jīng)android手機(jī)向服務(wù)的發(fā)送請(qǐng)求，將指令通過(guò)電腦的網(wǎng)關(guān)再通過(guò)串口發(fā)送到協(xié)調(diào)器，由協(xié)調(diào)器對(duì)各個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)一集中處理。android端主要是用來(lái)收集和采集數(shù)據(jù)的平臺(tái)，android先把收集到的數(shù)據(jù)上傳到云端，然后手機(jī)或者平板電腦再?gòu)脑贫讼螺d實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)到接收端，這樣就可以收到實(shí)時(shí)有效的農(nóng)場(chǎng)數(shù)據(jù)了，了解完數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題再把信號(hào)輸入android端，android再把數(shù)據(jù)上傳到云端，云端再把數(shù)據(jù)傳輸?shù)睫r(nóng)場(chǎng)，這樣我們就通過(guò)android端完成與農(nóng)場(chǎng)的實(shí)時(shí)互動(dòng)。通過(guò)該系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)大棚的環(huán)境變化，從而達(dá)到有效的控制大棚，科學(xué)管理的效果。

下位機(jī)我們使用農(nóng)場(chǎng)專(zhuān)業(yè)機(jī)械手技術(shù)，因?yàn)檗r(nóng)場(chǎng)需要的傳感器量比較大，隨意投放容易造成傳感器污染電池污染,專(zhuān)業(yè)機(jī)械手適用于動(dòng)作比較簡(jiǎn)單的大批量生產(chǎn)場(chǎng)合故使用農(nóng)場(chǎng)專(zhuān)業(yè)機(jī)械手，我們?cè)跈C(jī)械手的中心部位安裝相應(yīng)的傳感器、存儲(chǔ)器、zigbee無(wú)線組網(wǎng)模塊，然后在機(jī)械手頂端部分安裝傳感器，機(jī)械手可按控制伸縮、旋轉(zhuǎn)、升降，本設(shè)計(jì)把機(jī)械手安裝在事先規(guī)劃好的區(qū)域中間，根據(jù)機(jī)械手中心部位傳感器數(shù)據(jù)，設(shè)定機(jī)械手作業(yè)時(shí)間間隔，將手插入到指定區(qū)域的土壤中，然后有關(guān)土壤的傳感器開(kāi)始工作測(cè)量一系列土壤的數(shù)據(jù)，等到土壤數(shù)據(jù)采集完成并成功上傳到云端后，接下路機(jī)械手從土壤中拔出，停留在該區(qū)域的空氣中，在此時(shí)間段空氣中溫度濕度光照強(qiáng)度等傳感器開(kāi)始工作，等數(shù)據(jù)采集完畢后機(jī)械手在伸往下一區(qū)域開(kāi)始檢測(cè)。

本發(fā)明提出一種基于機(jī)械手、zigbee技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和傳感器技術(shù)的智慧農(nóng)場(chǎng)系統(tǒng)，涉及一種有機(jī)蔬菜大棚監(jiān)控系統(tǒng)，包括大棚，還包括農(nóng)場(chǎng)云系統(tǒng)和與該云系統(tǒng)連接的服務(wù)器，大棚內(nèi)設(shè)有與該服務(wù)器連接的采集裝置和報(bào)警提醒系統(tǒng);云系統(tǒng)上連接有終端;采集裝置包括協(xié)調(diào)器和傳感器，協(xié)調(diào)器與服務(wù)器連接，傳感器包括溫度傳感器、土壤溫度傳感器、濕度傳感器、光照度傳感器、田地水質(zhì)傳感器以及土壤肥力傳感器。本發(fā)明提升了農(nóng)產(chǎn)品的品牌價(jià)值，消費(fèi)者或相關(guān)的監(jiān)管人員、工作人員等均可以通過(guò)本發(fā)明的系統(tǒng)查看有機(jī)蔬菜的實(shí)時(shí)狀態(tài)，使消費(fèi)者能夠更全面的了解，更放心的食用;此外，該系統(tǒng)能夠有效減少人力，且能全天24小時(shí)服務(wù)，并具有精度高、性能穩(wěn)定、安裝簡(jiǎn)單、易維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。

所述系統(tǒng)可農(nóng)場(chǎng)的參數(shù)采集、存儲(chǔ)和自動(dòng)調(diào)節(jié)。利用本發(fā)明提供的系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)組建方法，不受環(huán)境限制，方便安裝并可以靈活地組建網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)場(chǎng)的參數(shù)采集。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案。一種基于zigbee技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和傳感器技術(shù)的智慧農(nóng)場(chǎng)系統(tǒng)包括：下位機(jī)由zigbee傳感網(wǎng)絡(luò)傳感器、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊等構(gòu)成。上位機(jī)由服務(wù)器和安卓組成。其中

傳感器設(shè)備：是本發(fā)明的系統(tǒng)組成之一，用于對(duì)溫度、濕度、氣體濃度和光照采集和匯總。通過(guò)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)上傳到本系統(tǒng)的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)。傳感器采集節(jié)點(diǎn)設(shè)備由傳感器、存儲(chǔ)器、zigbee無(wú)線組網(wǎng)模塊組成。其中存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)器程序、配置參數(shù)及測(cè)量結(jié)果數(shù)據(jù)；zigbee無(wú)線組網(wǎng)模塊完成農(nóng)場(chǎng)環(huán)境下以無(wú)線方式自動(dòng)組建傳感網(wǎng)絡(luò)并按要求完成數(shù)據(jù)的傳遞。

zigbee傳感網(wǎng)絡(luò)傳感器：是本發(fā)明的系統(tǒng)組成之一，通過(guò)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)將多個(gè)農(nóng)場(chǎng)環(huán)境參數(shù)采集節(jié)點(diǎn)設(shè)備采集到的氣象參數(shù)據(jù)匯總和完成本地存儲(chǔ)。借助zigebee模塊將數(shù)據(jù)定時(shí)上傳到云端氣象參數(shù)數(shù)據(jù)服務(wù)器。

云端氣象參數(shù)數(shù)據(jù)服務(wù)器：完成數(shù)據(jù)的匯總和存儲(chǔ)。以瀏覽器的方式提供數(shù)據(jù)檢索和數(shù)據(jù)分析結(jié)果的顯示。

如圖11所示，利用所述系統(tǒng)對(duì)微環(huán)境氣象參數(shù)采集的方法包括以下步驟：

步驟1，組建傳感網(wǎng)絡(luò)，設(shè)置網(wǎng)絡(luò)基本參數(shù)。

步驟2，通過(guò)嵌入式無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)設(shè)備檢測(cè)入網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)數(shù)量，設(shè)置系統(tǒng)工作模式。

步驟3，用zigbee專(zhuān)業(yè)機(jī)械手上面的傳感器采集節(jié)點(diǎn)設(shè)備采集農(nóng)場(chǎng)環(huán)境參數(shù)。

步驟4，通過(guò)zigbee專(zhuān)業(yè)機(jī)械手上面的嵌入式無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)設(shè)備匯總節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，并上傳到云端服務(wù)器。

步驟5，云端服務(wù)器完成數(shù)據(jù)的匯總、處理和存儲(chǔ)，上傳至安卓端，安卓端再把數(shù)據(jù)發(fā)送給接收端。

步驟6，通過(guò)接收端檢索實(shí)時(shí)和歷史氣象參數(shù)數(shù)據(jù)，通過(guò)用戶所需操作，對(duì)其做出智能反應(yīng)（如自動(dòng)灌溉、補(bǔ)光、調(diào)節(jié)溫度等）。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1．靈活方便的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)。以短距離組網(wǎng)方式完成農(nóng)場(chǎng)環(huán)境的組網(wǎng)，以物聯(lián)網(wǎng)智慧云平臺(tái)介入到互聯(lián)網(wǎng)。

2方便的數(shù)據(jù)檢索和控制。使用移動(dòng)終端以app或?yàn)g覽器方式，可以通過(guò)直觀的圖形顯示或數(shù)據(jù)庫(kù)檢索方式，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示，檢索歷史數(shù)據(jù)，執(zhí)行智能反應(yīng)，為農(nóng)場(chǎng)耕作提供有效操作。

3.zigbee技術(shù)是一種低成本、低復(fù)雜度、低功耗、高安全、近距離傳輸?shù)碾p向無(wú)線通訊技術(shù)，具備擴(kuò)展性強(qiáng)特點(diǎn)，這是藍(lán)牙、wifi等所不能比的。

4.使用zigbee專(zhuān)業(yè)機(jī)械手的優(yōu)點(diǎn)如下：

1.穩(wěn)定產(chǎn)量：使用機(jī)械手可以根據(jù)外界環(huán)境的溫度、濕度等調(diào)節(jié)監(jiān)測(cè)時(shí)間，合理安排每次檢測(cè)時(shí)間的間距，方便安排相應(yīng)的措施，調(diào)高了產(chǎn)品的成品率。

2.安全性高：用人工取放傳感器容易劃傷，使用機(jī)械手則可確保安全生產(chǎn)。

3.防止模具損壞：人工如未能成功取出傳感器，容易會(huì)造成傳感器損壞，機(jī)械手臂如未能成功取出傳感器，會(huì)自動(dòng)報(bào)警停機(jī)，節(jié)省了金錢(qián)。

4.提高效率：機(jī)械手會(huì)定時(shí)檢查，不用人看管。

實(shí)施例9

如圖12所示，機(jī)械手1200的使用多用于植物比較密集的農(nóng)場(chǎng)中，土壤傳感器不易安放和取出，當(dāng)土壤傳感器損壞時(shí)，容易造成土壤的污染。機(jī)械手1200多用于小麥地1210、玉米地1220、西瓜地1230和白菜地1240。

為了更好地理解本發(fā)明，以上結(jié)合本發(fā)明的具體實(shí)施例做了詳細(xì)描述，但并非是對(duì)本發(fā)明的限制。凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍。本說(shuō)明書(shū)中每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其它實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同或相似的部分相互參見(jiàn)即可。對(duì)于系統(tǒng)實(shí)施例而言，由于其與方法實(shí)施例基本對(duì)應(yīng)，所以描述的比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見(jiàn)方法實(shí)施例的部分說(shuō)明即可。

可能以許多方式來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)。例如，可通過(guò)軟件、硬件、固件或者軟件、硬件、固件的任何組合來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)。用于所述方法的步驟的上述順序僅是為了進(jìn)行說(shuō)明，本發(fā)明的方法的步驟不限于以上具體描述的順序，除非以其它方式特別說(shuō)明。此外，在一些實(shí)施例中，還可將本發(fā)明實(shí)施為記錄在記錄介質(zhì)中的程序，這些程序包括用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法的機(jī)器可讀指令。因而，本發(fā)明還覆蓋存儲(chǔ)用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的程序的記錄介質(zhì)。

本發(fā)明的描述是為了示例和描述起見(jiàn)而給出的，而并不是無(wú)遺漏的或者將本發(fā)明限于所公開(kāi)的形式。很多修改和變化對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言是顯然的。選擇和描述實(shí)施例是為了更好說(shuō)明本發(fā)明的原理和實(shí)際應(yīng)用，并且使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠理解本發(fā)明從而設(shè)計(jì)適于特定用途的帶有各種修改的各種實(shí)施例。