[发明专利]一种基于物联网技术的温室大棚智能控制系统

摘要

本发明公开了一种基于物联网技术的温室大棚智能控制系统，其特征是包括智能控制器单元、无线传感器监测单元、包含控制与监控app单元的手机终端以及云端服务器端；智能控制器单元获取来自无线传感器监测单元的环境数据用于存储和处理，同时发送给云端服务器和/或手机终端；云端服务器实时接收智能控制器发来的环境数据，还用于转发控制与监控app单元或/和智能控制器的控制命令和请求配置命令；控制与监控app单元能查询环境数据以及控制智能控制器单元，从而控制连接在智能控制器单元上的外部农业设备。本发明能实现状态实时监测、云端数据存储、用户实时查询的数据流程，以及远程/本地人为控制、智能定时控制和状态联动控制的多种设备控制策略。

主权项

一种基于物联网技术的温室大棚智能控制系统，是应用于包含局域网路由器、远程服务器的温室大棚网络环境中，所述智能控制系统包括智能控制器单元、L个无线传感器监测单元、包含控制与监控app单元的手机终端和云端服务器端；所述云端服务器端搭载在所述远程服务器上；所述智能控制器单元包括单片机模块、WIFI模块、Zigbee模块、GSM模块和插座机构以及继电器；智能控制器单元通过所述GSM模块与控制与监控app单元使所述WIFI模块自动配置并接入所述的网络环境中，从而与所述云端服务器建立网络连接；第k个无线传感器监测单元包括由第k个传感器Zigbee模块和第k个MCU构成的第k个传感器主控模块以及第k个外设传感器组；所述第k个外设传感器组设置在所述温室大棚的环境中，并通过自身的Zigbee节点向所述第k个传感器主控模块的第k个传感器Zigbee模块传输所采集的第k组环境数据；1≤k≤L；所述传感器主控模块的MCU通过所述传感器Zigbee模块将所述第k组环境数据发送给所述智能控制器单元；所述智能控制器单元通过所述Zigbee模块获取所述第k组环境数据并发送给所述单片机模块用于存储和处理；所述单片机模块通过所述WIFI模块将所述第k组环境数据发送给所述云端服务器用于存储，和/或发送给所述手机终端；所述云端服务器用于实时接收所述智能控制器单元发来的L组环境数据并进行保存作为历史数据；所述手机终端的控制与监控app单元接收所述第k组环境数据及其他k‑1组环境数据并进行数据融合处理，获得融合后的环境数据；所述控制与监控app单元能直接发送控制命令给所述单片机模块或发送给所述云端服务器并通过所述云端服务器转发所述控制命令给所述单片机模块；所述单片机模块通过其IO口获得继电器触点的反馈信号，从而获得所述继电器的开关状态，并根据所接收到的控制命令，改变继电器触点的高低电平来控制所述继电器的开关状态，从而实现对16/24位插座机构以及连接在所述16/24位插座机构上的外部农业设备的供电；所述单片机模块通过所述WIFI模块将所述继电器的开关状态发送给所述云端服务器用于存储，和/或发送给所述手机终端；所述控制与监控app单元能利用GPRS网络访问所述云端服务器来查询所述融合后的环境数据和/或所述智能控制器单元的继电器开关状态，或是通过所述局域网路由器查看所述融合后的环境数据和/或所述智能控制器单元的继电器开关状态；所述控制与监控app单元根据所述融合后的环境数据和所设定的阈值来控制外部农业设备的启闭；所述控制与监控app单元还能设定定时命令并发送给所述单片机模块用于定时控制外部农业设备的启闭；在所述传感器主控模块上还设置有光照传感器，所述光照传感器用于获取光照强度并提供给所述MCU；所述MCU通过所述传感器Zigbee模块将所述光照强度发送给所述智能控制器单元的单片机模块用于控制所述外部农业设备；其特征是，所述WIFI模块是按如下步骤自动配置并接入所述网络环境中：步骤1、所述单片机模块通过USART串口向所述GSM模块发送请求配置命令；步骤2、所述GSM模块通过GPRS网络向所述云端服务器转发所述请求配置命令，用于请求获得所述局域网的SSID和密码；步骤3、所述单片机模块并等待云端服务器的应答；步骤4、所述手机终端的控制与监控app单元接收转发自所述云端服务器的请求配置命令后，通过所述局域网向所述云端服务器发送包含有所述局域网的SSID和密码的通知；步骤5、所述云端服务器通过GPRS网络向所述GSM模块转发所述通知；步骤6、所述GSM模块将包含有所述局域网的SSID和密码的通知发送给单片机模块；步骤7、所述单片机模块通过USART串口将所述局域网的SSID和密码写入所述WIFI模块；步骤8、所述WIFI模块根据所述局域网的SSID和密码连接所述局域网路由器，从而完成所述智能控制器单元的自动配置并接入所述网络环境中。