[发明专利]一种对农业集约化生产进行监控的系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及云计算技术领域，具体的说是一种面向大规模农业生产、以较低成本提升农业自动化水平、提高大规模农业生产效率、对农业集约化生产进行监控的系统及方法。

背景技术

集约化生产是农业发展的重要方向，集约化生产是指生产活动中，通过生产要素质量的提高、要素含量的增加、要素投人的集中以及要素组合方式的调整来增进效益的生产方式。简言之，集约是相对粗放而言，集约化经营是以效益(社会效益和经济效益)为根本对经营诸要素重组，实现最小的成本获得最大的投资回报。随着规模化生产在农业生产占中的比重逐渐增大，信息技术也越来越多的用于农业生产中，计算机视觉技术是其中一个重要的方面。

利用计算机视觉技术可以监视农业生产中的动物行为或作物长势，根据动植物生长模型分析并推断出最适宜于生产的数据，进而对生产进行调控，达到动植物生长的最优生产环境，促进生产。

目前，上述技术已经在福利养殖、病虫害监测、作物长势监测等多个领域得到了展开和实验，对提高生产效率、节约人力成本、促进生产的规范化和规模化，具有很强的现实意义。

现阶段，该技术一般在小范围的农业生产中进行实验，当其应用扩大到规模化的农业生产中，由于监控节点的增多带来计算量和数据量的倍数级增长，使得该技术的实现必须依靠具有强大运算能力的计算机或计算平台。这将为农业企业带来极大的硬件成本、运维成本，不利于农业企业的发展。

云计算的发展为解决上述问题提供了一种新的思路。远程的云平台可以为农业企业提供分布式的运算服务，农业企业不需要在本地建立计算平台，只要交纳服务费用便可通过云计算中心实现对农业视频图像的分析工作。对于农业企业来说，利用云计算技术进行农业视频分析，可以大大降低生产成本；更重要的是，云平台使企业不必在信息建设上浪费过多资源，可以专注于农业生产，为规范、快速的集约化农业发展提供新的途径。

但是，在我国现有的网络条件下，传输大量的视频数据受限于网络带宽难以实现，而且会带来高昂的流量费用，这成为远程视频监控的瓶颈。基于此，现提供一种能够有效解决数据传输难、及时对农业集约化生产进行控制、对农业集约化生产进行监控系统及方法。

发明内容

本发明的技术任务是解决现有技术的不足，提供一种充分调度系统资源、对农业集约化生产进行监控的系统及方法。

本发明的技术方案是按以下方式实现的，该一种对农业集约化生产进行监控的系统，其结构包括设置在生产现场的信息采集处理系统，该信息采集处理系统通过传输网络连接有云计算中心，其中

信息采集处理系统包括视频采集装置、与视频采集装置相连接的ARM开发板、与ARM开发板相连通的控制节点，所述ARM开发板用于外接并操控控制节点，将视频采集装置的视频信息提取为视频特征值并传输到云计算中心中；

传输网络包括有线网络或无线网络；

云计算中心由若干服务器或服务器集群组成。

在上述监控系统结构中，通过信息采集处理系统、云计算中心的设置，使得整个农业集约化生产的相关信息能够在云计算中心得到处理，其中视频采集的信息通过ARM开发板进行特征提取，并将特征值传输到云计算中心，大大减少了现有技术中需要将视频信息直接传输到云计算中心导致传输网络拥堵的情况，从而减少了传输成本，此外，上述ARM开发板是指英国ARM公司的内核芯片作为CPU，同时附加其他外围功能的嵌入式开发板，用以评估内核芯片的功能和研发各科技类企业的产品。

上所述的视频监控云平台，是应用于农业集约化生产的通用平台，允许开发者在平台上基于生产实际情况编写算法和开发应用，如作物长势判断、福利养殖、禽畜病害判断的应用。平台设计前端ARM开发板和远程云计算中心的组合，使开发者可以平衡计算机视觉分析的计算量和网络数据的传输量。

作为优选，所述ARM开发板上包括设置在PCB板上的ARM处理器，与该ARM处理器布线连接的USB接口、SD卡接口、触摸屏接口、串口、电源接口和网络接口，该网络接口包括有线网络接口和无线网络接口。

在该技术方案中，通过各种接口的设置，扩展了ARM开发板的功能，其中ARM开发板上的各种接口不限于上述几种接口，可根据实际情况进行集成定制。

所述ARM开发板外接传感器，该传感器包括温度传感器和/或湿度传感器和/或硫化氢传感器和/或二氧化碳传感器和/或光传感器和/或氢离子传感器和/或离子敏传感器。该技术方案中描述了部分农业生产中用到的传感器，实际使用时根据农业生产的监测需要进行调整，增加或减少相关的传感器，从而实现对农业生产的全方位调控。