[发明专利]基于边缘计算的胡柚生长环境及病虫害物联网监测系统

说明书

本发明公开了基于边缘计算的胡柚生长环境及病虫害物联网监测系统，属于胡柚生长环境及病虫害监测领域。基于边缘计算的胡柚生长环境及病虫害物联网监测系统，可以通过将边缘计算引入到胡柚生长环境及病虫害监测中，包括监测模块、传感器节点、网关节点、智能监测端和云平台，监测模块与云平台信号连接并用于监测胡柚生长过程中的环境参数和胡柚病虫害参数信息，可以培育最适宜胡柚生长的环境并且高效的预防病虫害，极大地提高了胡柚种植的信息化和智能化程度，是在现代农业信息化应用上的重大突破，是实现“精细农业”的基础，也是实施乡村振兴战略的关键举措之一。

技术领域

本发明涉及胡柚生长环境及病虫害监测领域，更具体地说，涉及基于边缘计算的胡柚生长环境及病虫害物联网监测系统。

背景技术

胡柚种植地域分布广泛，近年来，部分地区胡柚的产量有所下降，品质有所降低，原因是胡柚在生长过程中受环境因素及发生炭疽病、桔蚜等病虫害的影响，病害的发生会造成胡柚大量落叶，树势衰弱，胡柚果面形成点点，严重影响柑橘品质、产量和外观。

传统的胡柚生长环境及病虫害信息单纯依靠人工采集和识别，测控精度低、劳动强度大、成本高，缺乏量化指标和配套集成技术，无法对胡柚生长过程中的必备环境参数及病虫害信息进行精确测量，导致胡柚生长环境难以有效监管，极大地影响胡柚的产量和品质。

现有的物联网技术对环境监测和病虫害预测等方面取得了较好的成果，但病虫害预测的研究主要是针对温室及农田，环境监测主要是针对蔬菜、葡萄和草莓等水果，边缘计算研究领域主要是电力行业和家居，将边缘计算应用于胡柚的生长环境和病虫害等信息监测的研究尚未出现。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供基于边缘计算的胡柚生长环境及病虫害物联网监测系统，它可以通过将边缘计算引入到胡柚生长环境及病虫害监测中，可以培育最适宜胡柚生长的环境并且高效的预防病虫害，极大地提高了胡柚种植的信息化和智能化程度，是在现代农业信息化应用上的重大突破，是实现“精细农业”的基础，也是实施乡村振兴战略的关键举措之一。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

基于边缘计算的胡柚生长环境及病虫害物联网监测系统，包括监测模块、传感器节点、网关节点、智能监测端和云平台；

所述监测模块与云平台信号连接并用于监测胡柚生长过程中的环境参数和胡柚病虫害参数信息；

所述传感器节点与监测模块信号连接并用于采集胡柚生长环境及病虫害参数信息；

所述网关节点与传感器节点信号连接并用于将传感器节点采集到的数据传输至云平台；

所述智能监测端与云平台信号连接并用于实时查询整个胡柚园林的环境参数及病虫害预测的情况；

所述云平台用于存储胡柚生长过程中各个区域的环境参数及病虫害相关数据，并进行数据的上传。

进一步的，所述胡柚生长过程中的环境参数包括空气温湿度、光照强度、CO₂浓度、土壤含水率、土壤温湿度和土壤PH值等。

进一步的，所述传感器节点的部署采用自适应簇半径组网策略进行部署，可以有效的提高能量利用率，减缓节点死亡速度，延长网络生命周期。

进一步的，所述网关节点采用边缘计算网关进行部署，在所述云平台增加边缘管理功能，形成云、网、边和端四层架构，所述边缘计算网关通过数据采集、解析和清洗规则对数据进行处理，且边缘计算网关通过控制规则来控制本地设备，所述数据采集规则用于定义数据采集方式，所述数据解析规则用于格式化数据，所述数据清洗规则用于过滤掉大部分温度不变或变化极少的数据，所述控制规则用于定位设备控制方式或者本地决策联动控制设备。