[发明专利]一种基于物联网的智慧农业控制系统及控制方法

说明书

本发明提出了一种基于物联网的智慧农业控制系统及控制方法，本发明的控制系统包括客户应用端、自主信息采集系统、智能网关、云平台、终端控制器和智能农机设备；本发明通过获取的土壤元素数据，根据数据资讯系统信息和云平台农作物管理系统的历史施肥数据得到预测施肥量范围，根据农作物的适宜施肥量，并结合土壤含水量信息，确定氮磷钾的施肥需求，根据施肥需求，制定施肥方案，最后根据施肥方案控制终端控制器进行施肥作业；本发明实现了智慧农业，加强了农业生产的精准化、自动化。

技术领域

本发明涉及物联网领域，具体地，涉及一种基于物联网的智慧农业控制系统及控制方法。

背景技术

随着物联网进步的速度越来越快，现代农业发展利用物联网与自动控制技术的结合来帮助和提升工作效率，我国作为世界上的农业大国，在农业领域与现代科技的结合目前还处于初级阶段。现代农业已经从传统的种植模式转变为机械化、智能的种植方式。在发达国家，机械化、智能化的农业管理系统已经十分普及。在农场中，植物的种植、监测、收割和存储都通过无线传感网络和自动化的方式实现，能够有效的提高作物的产量和品质。在国内，这种智慧农业的生产模式还没有被大范围推广，但是随着国家的大力支持和技术水平的不断进步，已经建成了很多智慧农业示范园。

目前我国农业仍然普遍采用较为传统的人力耕作方式，不可避免的是入力传统的经验判断会受到主管因素影响，造成肥料、农药的浪费，比如观察田间作物长势、施肥和灌溉等操作，都需要人力去现场查看和劳作。此外，当发生病害和虫害时需要用什么药物，农作物长势不好时需要施用什么肥料，都是凭借以往的工作经验去判断，因此容易受到主观人为影响，很大程度上会造成物料的浪费。

发明内容

本发明为了解决上述问题，实现农业生产的精准化、自动化，利用传感器来采集农业环境和农作物多项数据，云平台根据收集到的信息对农业现场进行即时监控、数据分析决策处理，实现智慧农业，提出了一种基于物联网的智慧农业控制系统及控制方法。

一种基于物联网的智慧农业控制系统，其特征在于：所述控制系统包括客户应用端、自主信息采集系统、智能网关、云平台、终端控制器和智能农机设备；

所述客户应用端设计了物联网自动控制系统web界面，web界面可以通过智能手机、智能电视和PC机进行远程控制；

所述自主信息采集系统包括若干个传感器和若干个形态识别分析系统，形态识别分析系统用于采集和分析农作物和智能农机设备的图片和视频；

所述智能网关利用协同信息处理技术对感知数据进行处理，本地缓存后主动发送到云平台，同时设有优先级管理模块，用于提供消息的优先级上报；

所述云平台对智能网关传送的感知数据进行处理和存储，同时根据预设的触发条件，对数据做出决策，云平台使用MQTT协议通过加密数据传输方式对终端控制器发送指令，终端控制器在收到指令后进行验证并对智能农机设备进行控制；

所述终端控制器是基于ARM的高性能嵌入式处理器，终端控制器控制若干作业控制器完成对智能农机设备的控制，所述作业控制器包括定时控制器、流量控制器、电磁阀和变频泵，终端控制器根据采集的各项监测信息对喷洒流量进行相应调整，并将作业参数信息发送至云平台。

进一步地：所述控制系统包括数据资讯系统、农作物管理系统、靶向虫害控制系统和大数据分析与决策系统；数据资讯系统包括生长预测数据、气象监控和专家诊断系统；农作物管理系统包括生产资料管理、作物培育指导和农药使用溯源记录；靶向虫害控制系统包括声波发射器、光源、电网；大数据分析与决策系统，包括农作物价格预测、生产管理决策分析以及商业智能多维分析；

所述控制系统还包括农作物数据分析库，农作物数据分析库中记录包括农作物生长过程中各个节点药剂使用量、药剂浓度信息、环境数据、视频记录文件，通过农作物数据分析库可以对农作物生长过程记录进行信息读取。