[发明专利]一种基于NB-IoT实现的低功耗智能农业数据采集系统

权利要求书

1.一种基于NB-IoT实现的低功耗智能农业数据采集系统，其特征在于，包括：数据采集终端、NB-IoT主控器、数据中心服务器以及管理客户端；其中，

所述数据采集终端用于通过配置的多种类型的传感器感应农业生产的环境参数数据，并且将环境参数数据传输给NB-IoT主控器；

所述NB-IoT主控器用于接收所述环境参数数据，以及采集农业生产的现场画面数据，并且基于NB-IoT通信方式将所述环境参数数据和现场画面数据上传至数据中心服务器，并且接收由数据中心服务器下达的远程控制命令和配置参数；

所述数据中心服务器用于从所述NB-IoT主控器接收所述环境参数数据以及现场画面数据并进行存储，执行对环境参数数据的统计和分析；以及响应管理客户端的请求而向管理客户端提供所述环境参数数据、现场画面数据以及统计分析结果数据；以及向所述NB-IoT主控器发送远程控制命令和配置参数；

所述管理客户端用于向用户提供图形化交互功能，获得以及向用户图形化显示所述环境参数数据、现场画面数据以及统计分析结果数据，接收用户输入的交互指令，并且根据交互指令向所述数据中心服务器传输所述远程控制命令和配置参数；

所述数据中心服务器进一步包括数据库，所述数据库用于从所述NB-IoT主控器接收并存储环境参数数据以及现场画面数据，并且存储发送给所述NB-IoT主控器的远程控制命令和配置参数；所述数据库具体包括网络通信层、数据处理层以及应用层，所述网络通信层利用心跳包表记录所有NB-IoT主控器和服务器之间的通信质量和心跳包上传时间，所述NB-IoT主控器周期性地向服务器发送心跳包，每个心跳包都带有通信质量指数，所述服务器收到心跳包经过解析之后得到通信质量，同时记下该心跳包的时间；

所述NB-IoT主控器包括主控模块、电源模块，所述主控模块通过供电控制引脚连接电源模块，并且通过所述供电控制引脚控制所述电源模块供电的导通与切断状态；

电源模块具体包括主电池接口、电池电压采样电路、第一稳压电源模块以及第二稳压电源模块，所述主电池接口作为NB-IoT主控器的主电源，所述电池电压采样电路对主电池电压进行采样，采样电压信号输入至主控模块，以供所述主控模块判断主电池是否处于欠压状态，所述主控模块控制所述电池电压采样电路的工作与否，配置电压检测的时间间隔，

其中第一供电输出端用于为所述主控模块供电；第二供电输出端用于为所述NB-IoT主控器以外的模块供电；并且电源模块根据所述供电控制引脚的状态控制所述第二供电输出端供电的导通和切断。

2.根据权利要求1所述的基于NB-IoT实现的低功耗智能农业数据采集系统，其特征在于，所述NB-IoT主控器还包括：数据采集终端接口、摄像头接口、NB-IoT通信模块和配置参数存储器模块；所述数据采集终端接口用于连接数据采集终端并接收所述数据采集终端发送的环境参数数据；所述摄像头接口用于连接摄像头并且接收摄像头输入的现场画面数据；所述主控模块接收所述环境参数数据和现场画面数据，并将所述环境参数数据和现场画面数据发送给所述NB-IoT通信模块；所述主控模块通过NB-IoT通信模块接收远程控制命令和配置参数，并且根据远程控制命令控制所述数据采集终端执行数据采集，以及将所述配置参数存储在配置参数存储器模块；所述NB-IoT通信模块用于基于NB-IoT通信方式将所述环境参数数据和现场画面数据上传给所述数据中心服务器。

3.根据权利要求2所述的基于NB-IoT实现的低功耗智能农业数据采集系统，其特征在于，所述配置参数包括用户自定义的环境参数报警阈值，所述主控模块从配置参数存储器模块读取用户自定义的环境参数报警阈值，并且比较所述环境参数数据与环境参数报警阈值，在环境参数数据超出所述环境参数报警阈值时向所述NB-IoT通信模块发送自动报警数据。

4.根据权利要求2所述的基于NB-IoT实现的低功耗智能农业数据采集系统，其特征在于，所述配置参数包括通信中断时间阈值，并且所述NB-IoT主控器包括声光电路；当所述NB-IoT通信模块与所述数据中心服务器之间无法建立通信连接的时长大于等于所述通信中断时间阈值，所述主控模块控制NB-IoT主控器的声光电路发出声光报警信号。