[发明专利]基于物联网的农产品生产过程控制系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及农业生产加工技术领域，尤其涉及基于物联网的农产品生产过程控制系统及方法。

背景技术

我国是一个农业大国，传统设施农业主要依靠大量的人力、手工工具和一些简单的机械设备，农民基本依靠经验种植，导致农业所消耗的水资源、农药、化肥等都在飞速增长，数量相当惊人，但是农业产量依然很低。

随着世界农业种植技术的发展，传统农业的模式已远不能适应农业可持续发展的需要，产品质量问题，资源严重不足且普遍浪费，环境污染，产品种类需求多样化等诸多问题使农业的发展陷入恶性循环，而精细农业为现代农业的发展提供了一条光明之路，精细农业与传统农业相比最大的特点是以高新技术和科学管理换取对资源的最大节约。它是一项综合性很强的系统工程，是农业实现低耗、高效、优质、环保的根本途径，是世界农业发展的新趋势，也是我国农业迈向21世纪的最佳选择。

在推进农业现代化、信息化的进程中，准确实时的现场信息供给是不可缺少的重要环节。将低成本、高效率、智能化设备应用于农田信息采集，用信息技术来提升改造传统农业，能够推动中国农业向实质意义上的“工厂化”方向稳步持续快速地发展。物联网(Internet Of Things，lOT)，即“物物相连的互联网”，能把任何物体与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物体的智能化监控和管理。

物联网是一种全新的技术，它通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物体与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。物联网技术的出现，为农业生产的信息化、精细化、自动化、最优化提供了可能。

专利公开号为CN103019192A的发明专利公布了一种基于物联网技术的智能农业监控管理系统及管理方法，包括数据采集层、网络通讯层、应用服务层、报警模块和控制模块。数据采集层采集农业和作物生长信息，并通过网络通讯层上传至应用服务层，应用服务层判断接受到的信息是否满足相应的自动控制条件，如果满足，控制模块接受应用服务层发出的控制命令开启自动控制，如果激发报警条件，报警模块根据应用服务层发出的报警信息开启报警。该专利主要是为了解决农业信息化系统存在的信息标准不统一和系统兼容性问题，但是在数据的处理和控制方面比较简单。

专利公开号为CN102314166A的发明专利公开了一种基于物联网的农作物生产智能控制系统，由信息采集终端、信息传输终端和智能控制终端组成，信息采集终端用于农田环境信息的采集，信息传输终端将采集到的农田环境信息传输至智能控制终端，智能控制终端将农田环境信息与专家系统的数据进行智能判断，并发出相应的控制信号。上述的系统主要涉及硬件系统设计，并没有具体涉及对农田环境的智能控制及优化方面的内容。

农业生产环境是一个复合开放的生态系统，包含土壤、肥料、水分、光照、温度、空气、生物等因子，通过物联网对农田环境数据进行快速、准确地采集、传输、控制，对直接与间接相关因素进行系统分析，有利于对农作物生产进行科学管理。

发明内容

本发明提供了一种基于物联网的农产品生产过程控制系统及方法，本发明的技术方案实现农田信息采集的高效率和智能化，对农田环境数据的采集、传输和控制，实现对农产品生长的“工厂化”管理。

一种基于物联网的农产品生产过程控制系统，包括由数据采集端、监控平台、网络模块和任务执行器组成的闭环控制系统，其中：

数据采集端，包括射频识别系统和信息采集器，所述的射频识别系统用于识别农产品的类型，所述的信息采集器用于采集所述农产品生长的环境信息；

监控平台，预存有农产品生长所需的各项数据模型，用于将所述的环境信息与数据模型进行比较分析，根据比较结果发出与农产品的类型相应的调控指令；

任务执行器，依据所述的调控指令，调整农产品所处的环境信息；

网络模块，用于所述数据采集端、监控平台和任务执行器间的数据通讯。

数据采集端用于采集农产品类型和所处的环境信息，监控平台为数据分析端，监控平台预存有各类农产品生长所需的各项数据模型，监控平台根据农产品的类型提取对应的数据模型，并将环境信息代入数据模型进行比较，根据比较结果，发出调控指令，任务执行器为命令执行端，用于执行监控平台发出的调控指令，改善农产品所处的生长环境，使最终的环境条件符合预存在监控平台上的数据模型。