[发明专利]一种基于物联网的智慧农业设备系统

说明书

本发明公开了一种基于物联网的智慧农业设备系统，其传感器节点用将采集到的种植地土壤环境参数经无线物联网传输至主控制器；巡检机器人将采集到的植物的生长参数和植物的生长状态参数经无线物联网传输至主控制器；主控制器用于根据土壤环境参数、植物的生长参数和植物的生长状态参数，生成该种植地农药、肥料施用计划；还用于根据所述种植地农药、肥料施用计划生成各反馈执行终端的待执行任务，还用于根据土壤环境参数、植物的生长参数和植物的生长状态参数及其对应的种植地农药、肥料施用计划生成每一颗植物的成长流程表。本发明实现了植物种植过程的全程记录和全程辅助指导，在可以提高农产品产值的同时，可以实现植物种植流程的可追溯。

技术领域

本发明涉及智能农业领域，具体涉及一种基于物联网的智慧农业设备系统。

背景技术

随着我国人口的不断增长和可耕地面积逐渐减少，开发设施农业、实现农业的可持续发展势在必行；我国农业市场空间大、产业落后、信息不对称较严重，具有大规模分散的用户，作为中国最大实体产业，农业具有巨大的互联网改造空间；互联网+农业生产、互联网+农技服务、互联网+农业监管和互联网+农村电商，将是未来一段时间“互联网+农业”发展的主要方向。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种基于物联网的智慧农业设备系统，实现了植物种植过程的全程记录和全程辅助指导，在可以提高农产品产值的同时，可以实现植物种植流程的可追溯。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种基于物联网的智慧农业设备系统，包括服务器、主控制器、传感器节点、巡检机器人以及反馈执行终端，所述传感器节点用将采集到的种植地土壤环境参数经无线物联网传输至主控制器；所述巡检机器人将采集到的植物的生长参数和植物的生长状态参数经无线物联网传输至主控制器；所述主控制器用于根据土壤环境参数、植物的生长参数和植物的生长状态参数，生成该种植地农药、肥料施用计划；还用于根据所述种植地农药、肥料施用计划生成各反馈执行终端的待执行任务，还用于根据土壤环境参数、植物的生长参数和植物的生长状态参数及其对应的种植地农药、肥料施用计划生成每一颗植物的成长流程表，发送至服务器进行储存。

进一步地，所述传感器节点通过人工布置的方式埋设在种植地内，每个传感器节点内至少设置一种传感器模块，传感器模块为温度/湿度传感器、土壤PH传感器、土壤氧浓度传感器的一种或多种组合。

进一步地，所述巡检机器人基于双目视觉传感器实现植物图像的采集，基于植物图像内载茎秆长度和粗细、叶片形状和尺寸、果穗个数、形状和尺寸的识别实现植物生长参数的获取，基于植物图像内载茎秆、叶片、果穗上病虫及病虫害痕迹的识别实现植物的生长状态参数，即病虫害参数的获取。

进一步地，所述巡检机器人基于Faster R-CNN模型实现植物图像中茎秆、叶片、果穗的识别，基于连通分量外接矩形的长宽比进行茎秆长度和粗细、叶片形状和尺寸、果穗形状和尺寸的识别，通过与上一次巡检时测量所得的茎秆长度和粗细、叶片形状和尺寸、果穗形状和尺寸的对比，生成每一颗植物的生长参数；基于Faster R-CNN模型实现茎秆、叶片、果穗上病虫及病虫害痕迹的识别，基于连通分量外接矩形的长宽比实现病虫害痕迹形状尺寸的测量，基于预设的算法实现每一种病害/虫害覆盖面积的计算，生成每一颗植物的病虫害参数。

进一步地，所述主控器基于模糊神经网络算法根据种植地所在区域信息、种植地所栽种植物的品种、以及栽种植物所处的生长期、土壤环境参数、植物的生长参数和植物的生长状态参数，生成该种植地农药、肥料施用计划；然后基于模糊神经网络算法根据所述种植地农药、肥料施用计划生成各反馈执行终端的待执行任务，实现待执行任务的派发和跟踪。

进一步地，所述反馈执行终端至少包括水/营养液/农药自动灌溉装置、土壤补氧装置。