[发明专利]一种基于NB-IOT的农业大棚生产智能辅助系统

说明书

本发明公开一种基于NB‑IOT的农业大棚生产智能辅助系统，包括三部分，分别为：以单片机1、树莓派微型电脑2、摄像头8、常用传感器、定制化集成传感器、NB‑IOT模块7和NB‑IOT模块9构成的探测节点；以透传云12、服务器13为核心的远程分析及数据传输系统；以继电器10、电磁阀11构成的控制部分。用户可通过手机查询，了解作物生长全过程的相关环境参数，对整个生长周期有更全面的了解和把握；也可直接通过电脑或手机，实现对风机、空调、水泵等相设备的远程控制，实现智能农业生产。

技术领域

本发明涉及一种基于NB-IOT的农业生产智能辅助系统，尤其是针对大棚内的农业生产。

背景技术

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、农药和化肥等都在飞速增长，但是农业产量仍然很低。国内已形成诸多针对生态农业、智能农业研发的智能农业辅助系统。例如，慧云信息公司的耘小宝智能监控仪，通过使用视频和GPS定位模块实现对农作物的生长环境因素的实时监测。此种设备不具备感应大棚内CO2和有机气体浓度的功能且不提供自动控制系统，需要农民全手动进行农事工作。

而且，当前市场上大部分智慧农业设备是通过WiFi进行节点间通信，但一般温室大棚环境下并不具有良好的WiFi环境，不适合使用。且有些大棚可能距村镇较远，接入网线联网成本高，各节点无法直接通过互联网上传数据，而使用2G/3G/4G技术进行通信则功耗巨大。

另外，现在市面上的智慧农业系统普遍结构复杂，需要安装价格较高的高性能主控器，成本较高，难以推广。

发明内容

为了克服智慧农业中智能化、自动化程度不足，农业环境因素监测不力，信息通信状况不良，使用成本较高，设备使用环境复杂等缺陷，本发明提供一种基于NB-IOT的农业大棚生产智能辅助系统，使用窄带物联网技术，实现监测温室大棚作物的生长情况，远程控制农业机械设备和智能反馈作物生长需求等功能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：

一种基于 NB-IOT 的农业大棚生产智能辅助系统，包括三部分，分别为：以单片机1、树莓派微型电脑2、摄像头8、常用传感器、定制化集成传感器、NB-IOT模块7和NB-IOT模块9构成的探测节点；以透传云12、服务器13为核心的远程分析及数据传输系统；以继电器10、电磁阀11构成的控制部分；

所述探测节点中单片机1与NB-IOT模块7通过串口总线进行连接；单片机1的接口与常用传感器、定制化集成传感器连接；树莓派微型电脑2通过专用接口与NB-IOT 模块9和摄像头8连接；

所述远程分析及数据传输系统中透传云12和服务器13构成物联网平台14，物联网平台14连接有客户端15，其中透传云12负责数据的远距离传输，服务器13负责存储和数据分析处理；

所述探测节点中单片机1的接口与控制部分连接，可为不同需求提供定制化设计，探测节点和控制系统共同完成系统的感知和控制功能。

进一步的，所述第一部分探测节点的单片机1为U1A，型号为STM32F103C8T6。

进一步的，所述常用传感器包括温湿度传感器3和热敏电阻6，所述定制化集成传感器包括光照度传感器4、二氧化碳传感器5等其他传感器。

进一步的，所述温湿度传感器3的型号为DHT11；

所述光照度传感器4的型号为BH1750；

所述二氧化碳传感器的型号5为CCS811。

进一步的，所述NB-IOT模块7和NB-IOT模块9采用的芯片型号为WH-NB73-BA，NB-IOT模块7中芯片的35脚和36脚连接单片机1的串口，NB-IOT模块9中芯片的35脚和36脚连接树莓派微型电脑2的串口。