[发明专利]一种基于NB-IoT的农业大棚远程监测系统及方法

说明书

本发明涉及一种基于NB‑IoT的农业大棚远程监测系统及方法，该系统由主处理器、数据采集模块、数据存储模块、电源模块、定位模块、无线通信模块、云服务器、用户管理端组成；所述的数据采集模块、电源模块、数据存储模块、定位模块、无线通信模块都与主处理器连接，所述主处理器通过无线通信模块与云服务器连接，所述用户管理端连接并处理云服务器的数据并显示给用户。本发明通过NB‑IoT无线通信实现远程监控，具有成本低、效率高、智能化等特点，不仅方便部署，便于监控，还解决了环境数据的冗余和带宽压力。

技术领域

发明设计涉及智慧农业及无线通信领域，特别是涉及到基于NB-IoT的农业大棚远程监控系统。

背景技术

我国农业生产正在朝着智能化的方向发展，为了提高农作物的产量和质量，需要对农作物的生长环境进行必要的信息采集和监测。传统的环境信息采集操作主要由人工来完成。这种方式耗费人力、物力，效率较低下，且实时性也无法保证。随着信息技术的发展，考虑利用基于现代通信技术的环境监测系统对农田间信息进行监测，以达到深层分析、及时管理、精准控制的目的。

为了使农业管理往更加科技化、更加智能化、更加信息化的方向发展，各种农业监测系统应运而生。传统的农业大棚及监测系统，多采用有线通信方式将传感器数据汇集到终端，不但布线复杂、不便于使用，而且成本较高、后期维护困难，这种监测系统将逐步淘汰。有些相对智能化的农业监测系统采用WIFI，Zigbee，GPRS等无线通信方式，将传感器采集到的各种影响作物生长的环境数据上报到远程管理平台，进行分析管理，但这种通信方式存在一些弊端：设备功耗高，无线通信距离短，通讯连接不稳定，大量原始数据占用带宽。综上所述，当前智能农业大棚急需解决成本高，维护难，功耗高，传输距离短，占用带宽多等难点。

发明内容

本发明的目的是优化当前智能农业大棚监测系统存在的缺点，提出一种基于NB-IoT的农业大棚远程监测系统。

本发明的技术方案为：一种基于NB-IoT的农业大棚远程监测系统，该系统由主处理器、数据采集模块、数据存储模块、电源模块、定位模块、无线通信模块、云服务器、用户管理端组成；所述的数据采集模块、电源模块、数据存储模块、定位模块、无线通信模块都与主处理器连接，所述主处理器通过无线通信模块与云服务器连接，所述用户管理端连接并处理云服务器的数据并显示给用户；

所述的数据采集模块包括大气温湿度传感器、土壤温湿度传感器，用于监测农业大棚内环境数据，并将数据发送给主处理器，主处理器先对单个传感器数据进行滤波处理，再对同类传感器进行数据融合处理，然后将处理过的数据通过NB-IoT无线通信模块发送给云服务器，所述的数据存储模块用于存储数据采集模块采集到的原始数据，便于后期对农业大棚环境分析，所述定位模块包括GPS定位芯片，用于定位监测系统位置，将位置信息发送给主处理器，主处理器通过无线通信模块将位置信息发送给云服务器，并显示在用户管理端。进一步，所述主处理器型号为STM32L476。

进一步，所述数据采集模块包括环境光传感器为光敏二极管，大气温湿度传感器SHT20，土壤温度传感器DS18B20，电容式土壤湿度传感器SEN0193。

进一步，所述数据存储模块采用Micro SD；所述电源模块包括太阳能板和锂电池；所述定位模块型号为中科微ATGM336H；所述无线通信模块型号为移远BC95-B5，该无线通信模块采用电信物联网专用SIM卡。

本发明的一种基于NB-IoT的农业大棚远程监测方法，包括以下步骤：