[发明专利]一种基于云计算的智慧农业管理方法及管理平台

说明书

本发明涉及一种基于云计算的智慧农业管理方法及管理平台，属于智慧农业技术领域。方法包括：将多个大棚按分区策略分成多个管理区，每个管理区由2‑20个相邻的大棚构成；每个大棚均设置执行结构和带ZigBee主节点的控制器，每个管理区内至少两个大棚内设有带ZigBee子节点的检测模块，ZigBee主节点与同一大棚内的ZigBee子节点组成星型拓扑网络；控制器用于获取检测信息和状态信息并发送至上位机系统，同时根据上位机系统发送控制信息对执行结构进行控制；上位机系统用于根据每个管理区的检测信息和状态信息对该管理区的所有大棚执行相同的控制策略。减少了检测点的数量，节约了成本；同时简化了控制流程。

技术领域

本发明涉及智能农业技术领域，特别是涉及一种基于云计算的智慧农业管理方法及管理平台，该管理平台主要针对大型和特大型种植基地，其引入了ZigBee网络、大数据和专家系统等新技术。

背景技术

随着农业与科学技术日新月异的发展，温室大棚是一种为农作物提供反季节生长环境，并为农作物的生长提供最佳生长环境的基础农业设施。在温室大棚中，许多的环境因素都能够影响作物生长的，适当的温湿度、二氧化碳浓度以及光照强度等都是农作物实现优质和高产的关键。利用现代化的信息技术为温室大棚进行实时监控和自动化管理，这些都能够为农业精细化生产提供支撑，使得农产品的质量、生产效率都得到提高以及生产成本降低。但由于温室大棚内对各种环境参数的监控需要进行大量的布线，这会造成施工的难度加大、系统维护困难以及对农业生产造成了很大的不便；另外温室大棚里面具有温度高和湿度大的环境特点，这就对监控系统的可靠性具有较高的要求。

现有技术中可采用ZigBee无线网络获取大棚中的各种环境参数，如申请号为CN201520564350.0的专利公开了一种智慧农业云平台，包括云端服务器、控制器、农业气象站传感器、空气传感器、土壤传感器、无线摄像头，所述云端服务器通过智能网关与Zigbee 协调点相连，所述Zigbee 协调点通过各Zigbee 终端节点分别与所述的农业气象站传感器、空气传感器、土壤传感器、无线摄像头相连，所述的农业气象站传感器、空气传感器、土壤传感器、无线摄像头均设置在农业大棚内，所述农业大棚内还设有湿帘、卷帘机、风机和灌溉机，所述的湿帘、卷帘机、风机和灌溉机均与所述控制器控制相连，所述控制器与所述云端服务器网络连接，所述控制器为PLC 控制器，对收到的指令信息进行判断处理，由控制器根据云端服务器的数据，控制湿帘、卷帘机、风机和灌溉机的工作。

上述技术虽然解决了布线等问题，但是仅适合大棚数量较少的情况。但是现有的大型或特大型种植基地，大棚数量几十上百个，如果均采用在每个大棚内设置检测结构，费用特别大，导致前期投入很大；且基地内无线信号特别多；另外，云端服务器中同时显示几十上百组数据和控制几十上百个大棚并不是一两个人可以实现的，数据太多反而会出现混乱。

发明内容

为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种基于云计算的智慧农业管理方法及管理平台，减少了检测点的数量，节约了成本；同时简化了控制流程。所述方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种基于云计算的智慧农业管理方法，所述方法包括：

将多个大棚按分区策略分成多个管理区，每个管理区由2-20个相邻的大棚构成；每个大棚均设置执行结构和带ZigBee主节点的控制器，每个管理区内至少两个大棚内设有带ZigBee子节点的检测模块，所述ZigBee主节点与同一大棚内的ZigBee子节点组成星型拓扑网络用于传输信息，多个控制器组成分布式网络；所述检测模块获取检测信息并将其发送至控制器，所述检测信息包括温度、光照、湿度和二氧化碳浓度信息；所述控制器获取检测信息和状态信息并发送至上位机系统；所述上位机系统根据每个管理区的检测信息和状态信息对该管理区的所有大棚执行相同的控制策略，发出控制信息；同一管理区内的控制器根据上位机系统发送或人工输入的控制信息对执行结构进行控制。其中，本发明实施例中的分区策略由作物种类、种植时间、检测信息、大棚分布的几何构型、责任区域、大棚状态、水文条件和土壤条件综合考虑得到。