CN105549661A - 一种基于“互联网+”的设施农业云服务系统及控制方法 - Google Patents
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- CN105549661A CN105549661A CN201511016063.7A CN201511016063A CN105549661A CN 105549661 A CN105549661 A CN 105549661A CN 201511016063 A CN201511016063 A CN 201511016063A CN 105549661 A CN105549661 A CN 105549661A
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Abstract
本发明公开了一种基于“互联网+”的设施农业云服务系统,包括感知层,感知层通过基站网关连接至云服务器,云服务器包括通信服务器、数据服务器和Web服务器,云服务器又与应用层连接,本发明还公开了一种基于“互联网+”的设施农业云服务系统的控制方法,具体按照以下步骤实施:步骤1、参数设置;步骤2、数据采集、存储、传递;步骤3、客户终端实现反控制;步骤4、客户终端实现电子商务。本发明解决了现有技术中存在的农业生产中人力消耗大、工作负担重且效率低以及农产品流通环节信息不对称的问题。
Description
技术领域
本发明属于农业信息化技术领域,具体涉及一种基于“互联网+”的设施农业云服务系统,本发明还涉及基于“互联网+”的设施农业云服务系统的控制方法。
背景技术
目前,在农业生产与流通环节存在着诸多难题,如何解决这些制约农业高速发展的难题,是实现农业转型升级与农民致富的关键。
在农业生产环节,农业大棚种植环境中的空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤湿度、光照度、CO2浓度等环境因子对作物的生产有很大的影响,传统的人工控制方式难以达到科学合理种植的要求,并浪费了很多的人力物力成本,增加了农民的维护费用。并且,传统的农业耕作方式要求农民对于田间灌溉、大棚卷帘等日常工作都必须在大棚现场进行手动操作,增加了农民的工作负担,不利于大面积成规模的种植大棚的日常管理。因此,实现远程自动化监控与农业高效管理对于提高农民工作效率、节约人力成本、促进增产丰收有很大的帮助,而且也符合农业现代化发展的大趋势。
在流通环节,由于信息的不对称,依然使得消费者的需求与农产品的供给存在明显的现实矛盾,即消费者得不到物美价廉的农业产品,而农民本身却可能存在大量农产品的滞销或者低价销售,主要的成本与利润都被中间环节攫取了。随着互联网时代的到来,这一情况开始出现根本性的转变。现代农业借助互联网平台,已经可以点对点的宣传自身农产品,使得消费者的个性化需求可以得到越来越大的满足。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于“互联网+”的设施农业云服务系统,解决了现有技术中存在的农业生产中人力消耗大、工作负担重且效率低以及农产品流通环节信息不对称的问题。
本发明的另一目的是提供一种基于“互联网+”的设施农业云服务系统的控制方法。
本发明所采用的第一技术方案是,一种基于“互联网+”的设施农业云服务系统,包括感知层,感知层通过基站网关连接至云服务器,云服务器包括通信服务器、数据服务器和Web服务器,云服务器又与应用层连接。
本发明第一技术方案的特点还在于,
感知层结构具体为:包括数据采集系统,数据采集系统依次通过ZigBee子节点和ZigBee中心节点后与控制系统连接,数据采集系统包括空气温湿度传感器、光照强度传感器、土壤温湿度传感器、CO2浓度传感器,空气温湿度传感器、光照强度传感器、土壤温湿度传感器、CO2浓度传感器均连接至模数转换模块的输入通道上,模数转换模块又与ZigBee子节点通过串口连接,采用RS485协议,控制系统包括与所述ZigBee中心节点连接的PLC控制器,PLC控制器的输出端分别与电磁阀、风扇、卷帘机连接。
应用层指客户终端,包括手机客户端和电脑客户端,能够实现环境数据查看、设备远程监控、电子商务一类的功能。
本发明所采用的第二技术方案是,一种基于“互联网+”的设施农业云服务系统的控制方法,依托基于“互联网+”的设施农业云服务系统实现,基于“互联网+”的设施农业云服务系统包括感知层,感知层通过基站网关连接至云服务器,云服务器包括通信服务器、数据服务器和Web服务器,云服务器又与应用层连接,具体按照以下步骤实施:
步骤1、参数设置;
步骤2、数据采集、存储、传递;
步骤3、客户终端实现反控制;
步骤4、客户终端实现电子商务。
本发明第二技术方案的特点还在于,
感知层结构具体为:包括数据采集系统,数据采集系统依次通过ZigBee子节点和ZigBee中心节点后与控制系统连接,数据采集系统包括空气温湿度传感器、光照强度传感器、土壤温湿度传感器、CO2浓度传感器,空气温湿度传感器、光照强度传感器、土壤温湿度传感器、CO2浓度传感器104均连接至模数转换模块的输入通道上,模数转换模块又与ZigBee子节点通过串口连接,采用RS485协议,控制系统包括与ZigBee中心节点连接的PLC控制器,PLC控制器的输出端分别与电磁阀、风扇、卷帘机连接。
应用层指客户终端,包括手机客户端和电脑客户端,能够实现环境数据查看、设备远程监控、电子商务一类的功能。
步骤1具体为:
步骤(1.1)、设置模数转换模块的通信参数为波特率9600、数据位8、偶校验、停止位为1;
步骤(1.2)、设置ZigBee中心节点的通信参数为波特率9600、数据位8、偶校验、停止位为1,同时设置ZigBee中心节点的公网IP地址、服务端口,在通信服务器中也设置同样的通信参数;
步骤(1.3)、将ZigBee子节点与ZigBee中心节点配对实现组网。
步骤2具体为:
步骤(2.1)、PLC控制器上电并启动,通过串口将数据采集命令发送到所述ZigBee中心节点,ZigBee中心节点再将命令通过无线网络发送到ZigBee子节点,ZigBee子节点通过串口将采集命令发送到模数转换模块,模数转换模块分别对空气温湿度传感器、光照强度传感器、土壤温湿度传感器、CO2浓度传感器进行数据采集;
步骤(2.2)、模数转换模块将空气温湿度传感器、光照强度传感器、土壤温湿度传感器、CO2浓度传感器采集到的模拟量信号转换成数字量信号,再将数字量信号通过串口传输到ZigBee子节点,ZigBee子节点通过无线网络将数据传输到ZigBee中心节点,ZigBee中心节点将数据通过串口传入PLC控制器,PLC控制器内部再将数据写入对应的寄存器中,至此数据采集过程完成;
步骤(2.3)、ZigBee中心节点主动向云服务器中的通信服务器发送握手命令,通信服务器接收到命令并验证通过之后,两者之间就实现了TCP/IP链接进行侦听;
步骤(2.4)、云服务器中的Web服务器向步骤(2.3)中的通信服务器发送数据采集命令,命令通过TCP/IP链接发送到ZigBee中心节点,ZigBee中心节点再通过串口将命令发送到PLC控制器,PLC控制器根据命令的要求从内部寄存器中获取数据,再将数据通过串口发送到ZigBee中心节点,ZigBee中心节点将数据通过TCP/IP链接返回到通信服务器,通信服务器201再将数据存入数据服务器中,至此数据远程采集过程完成。
步骤3具体为:
步骤(3.1)、设置应用层的手机客户端或电脑客户端与云服务器匹配的通信参数,该通信参数包括公网IP地址、服务端口;
步骤(3.2)、客户终端与通信服务器之间通过TCP/IP链接进行侦听,客户终端向通信服务器发送数据请求命令,通信服务器获取命令之后根据命令要求从数据服务器中获取数据,并将获取到的数据通过TCP/IP链接发送到客户终端,客户终端获取返回的数据之后在屏幕上显示,显示的数据包括空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤湿度、光照度、二氧化碳浓度;
步骤(3.3)、当操作人员查看步骤(3.2)显示的数据后,操作人员通过客户终端实现对控制系统内设备的远程操作,至此设备远程反控制实现。
步骤4具体为:
步骤(4.1)、首先在云服务器的数据服务器的mysql数据库中建立用户数据表、农产品数据表、订单数据表,实现对信息的规范化管理,针对所述用户数据表、农产品数据表、订单数据表3个业务表,采用分表结构设计,将每个表分解成多张具有独立存储空间的实体表,即建立它们的分表,每个表都对应三个文件,包括.MYD数据文件、.MYI索引文件、.frm表结构文件,表采用UTF-8格式进行编码,存储在数据服务器的物理存储介质中;
步骤(4.2)、当步骤(4.1)完成后,在Web服务器中新建BAAS服务,进行JNDI数据源配置,配置数据库的访问链接字符串,基于对用户的注册设置,对用户权限进行划分,权限分为生产者和消费者,针对生产者和消费者提供不同的操作权限,注册信息保存到数据服务器的用户数据表中;
步骤(4.3)、当步骤(4.2)用户注册设置成功后,在步骤(4.2)新建的BAAS服务中,新建一个servlet,配置servlet的名称和索引路径,该servlet中包含了后台服务访问数据库的基本方法query()、save()、delete()、update(),通过调用servlet中的方法实现对数据库的增删查改操作;
步骤(4.4)、当步骤(4.3)中servlet设计完成后,发布servlet服务,访问servlet服务的URL地址为http://[服务器公网IP]:8080/baas/servlet,客户终端通过该URL地址向通信服务器发送用户查询的命令,通信服务器得到命令后再从数据服务器获取用户信息,Web服务器读取该用户的类型,根据用户的类型给用户分配不同的操作权限,实现不同的功能;
步骤(4.5)新建一个product.w文件,进行页面设计,添加data组件,将data组件与mysql数据库中的用户数据表、农产品数据表、订单数据表进行绑定;
步骤(4.6)、新建一个product.js文件,为data组件添加调用事件,构造请求参数,发送BAAS请求,BAAS请求采用的是异步ajax技术,这样通过BAAS请求就能够实现通过客户终端的前台页面访问后台的服务去操作数据库;
步骤(4.7)、电子商务:客户终端与通信服务器之间通过TCP/IP链接进行侦听,生产者通过客户终端新建产品信息并发布,所发布的产品信息通过通信服务器存入数据服务器中的产品数据表中;消费者操作客户终端通过通信服务器从数据服务器中的产品数据表中查询产品的信息数据,然后通过通信服务器将查询结果返回到客户终端的界面上显示,消费者能够通过客户终端查看产品的详细信息;消费者通过客户终端实现在线购买产品,购买操作会通过通信服务器向数据服务器中的订单数据表中新增一条订单数据记录,然后客户终端通过通信服务器从数据服务器的订单数据表中查询该条记录,记录会再通过通信服务器将查询结果返回到客户终端的购物车界面上显示,此时订单会显示下单成功但未付款;消费者在购物车中实现在线付款,付款成功之后数据服务器中订单数据表的付款状态会显示付款成功,至此消费者购买产品成功;生产者通过通信服务器从数据服务器中查询订单数据表中该订单的付款状态,能够知道消费者已经成功购买产品,生产者在线下组织发货,消费者收到所购买的农产品后进行评价,至此电子商务完整实现。
本发明的有益效果是,一种基于“互联网+”的设施农业云服务系统,在云服务器上构建统一高效的数据管理平台,一种基于“互联网+”的设施农业云服务系统的控制方法,采用感知层的智能监控终端对需要的一些环境参数进行采集、存储、分析、展示,用应用层的客户终端实现对环境数据的实时查看与远程控制,解决了传统的环境监控设备必须要生产者现场操作的问题,实现了农业生产远程管理。另一方面通过本系统,还可改变农产品单一的销售模式,将农产品搬到线上销售,满足消费者线上购买诉求,对市场更加精确全面的了解,解决了农产品流通信息不对称的问题。本系统集生产、销售为一体,实现了农产品的科学种植以及快速流通,为广大用户提供一站式服务,实现农产品产与销的完美对接,此外该系统后期可复制到大田种植、畜牧养殖、水产养殖等方面,可扩展性强,易于推广。
附图说明
图1是本发明一种基于“互联网+”的设施农业云服务系统的结构示意图。
图中,100.感知层,101.空气温湿度传感器,102.光照强度传感器,103.土壤温湿度传感器,104.CO2浓度传感器,105.模数转换模块,106.ZigBee子节点,107.ZigBee中心节点,108.PLC控制器,109.电磁阀,110.风扇,111.卷帘机,200.云服务器,201.通信服务器,202.数据服务器,203.Web服务器,300.应用层。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
在农业生产管理中,采用“互联网+”的思维进行设计,以互联网平台为基础,利用信息通信技术与农业生产管理需求的跨界融合,创造出适用于农业生产管理的新产品、新业务与新模式,构建连接农业生产的新生态,将有助于推动农业产业转型升级,提高农民收入,促进经济又好又快发展。
本发明一种基于“互联网+”的设施农业云服务系统,结构如图1所示,包括感知层100,感知层100通过基站网关连接至云服务器200,所述云服务器200包括通信服务器201、数据服务器202和Web服务器203,云服务器又与应用层300连接。
其中,感知层100结构具体为:包括数据采集系统,数据采集系统依次通过ZigBee子节点106和ZigBee中心节点107后与控制系统连接,数据采集系统包括空气温湿度传感器101、光照强度传感器102、土壤温湿度传感器103、CO2浓度传感器104,空气温湿度传感器101、光照强度传感器102、土壤温湿度传感器103、CO2浓度传感器104均连接至模数转换模块105的输入通道上,模数转换模块105又与ZigBee子节点106通过串口连接,采用RS485协议,控制系统包括与所述ZigBee中心节点107连接的PLC控制器108,所述PLC控制器108的输出端分别与电磁阀109、风扇110、卷帘机111连接。
应用层300指客户终端,包括手机客户端和电脑客户端,能够实现环境数据查看、设备远程监控、电子商务一类的功能。
一种基于“互联网+”的设施农业云服务系统的控制方法,依托基于“互联网+”的设施农业云服务系统实现,具体按照以下步骤实施:
步骤1、参数设置;
步骤2、数据采集、存储、传递;
步骤3、客户终端实现反控制;
步骤4、客户终端实现电子商务。
其中,步骤1具体为:
步骤(1.1)、设置模数转换模块105的通信参数为波特率9600、数据位8、偶校验、停止位为1;
步骤(1.2)、设置ZigBee中心节点107的通信参数为波特率9600、数据位8、偶校验、停止位为1,同时设置ZigBee中心节点107的公网IP地址、服务端口,在通信服务器201中也设置同样的通信参数;
步骤(1.3)、将ZigBee子节点106与ZigBee中心节点107配对实现组网。
步骤2具体为:
步骤(2.1)、PLC控制器108上电并启动,通过串口将数据采集命令发送到所述ZigBee中心节点107,ZigBee中心节点107再将命令通过无线网络发送到ZigBee子节点106,ZigBee子节点106通过串口将采集命令发送到模数转换模块105,模数转换模块105分别对空气温湿度传感器101、光照强度传感器102、土壤温湿度传感器103、CO2浓度传感器104进行数据采集;
步骤(2.2)、模数转换模块105将空气温湿度传感器101、光照强度传感器102、土壤温湿度传感器103、CO2浓度传感器104采集到的模拟量信号转换成数字量信号,再将数字量信号通过串口传输到ZigBee子节点106,ZigBee子节点106通过无线网络将数据传输到ZigBee中心节点107,ZigBee中心节点107将数据通过串口传入PLC控制器108,PLC控制器108内部再将数据写入对应的寄存器中,至此数据采集过程完成;
步骤(2.3)、ZigBee中心节点107主动向云服务器200中的通信服务器201发送握手命令,通信服务器201接收到命令并验证通过之后,两者之间就实现了TCP/IP链接进行侦听;
步骤(2.4)、云服务器200中的Web服务器201向步骤(2.3)中的通信服务器201发送数据采集命令,命令通过TCP/IP链接发送到ZigBee中心节点107,ZigBee中心节点107再通过串口将命令发送到PLC控制器108,PLC控制器108根据命令的要求从内部寄存器中获取数据,再将数据通过串口发送到ZigBee中心节点107,ZigBee中心节点107将数据通过TCP/IP链接返回到通信服务器201,通信服务器201再将数据存入数据服务器202中,至此数据远程采集过程完成。
步骤3具体为:
步骤(3.1)、设置应用层300的手机客户端或电脑客户端与云服务器匹配的通信参数,该通信参数包括公网IP地址、服务端口;
步骤(3.2)、客户终端与通信服务器201之间通过TCP/IP链接进行侦听,客户终端向通信服务器201发送数据请求命令,通信服务器201获取命令之后根据命令要求从数据服务器202中获取数据,并将获取到的数据通过TCP/IP链接发送到客户终端,客户终端获取返回的数据之后在屏幕上显示,显示的数据包括空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤湿度、光照度、二氧化碳浓度;
步骤(3.3)、当操作人员查看步骤(3.2)显示的数据后,操作人员通过客户终端实现对控制系统内设备的远程操作,至此设备远程反控制实现。
步骤4具体为:
步骤(4.1)、首先在云服务器200的数据服务器202的mysql数据库中建立用户数据表、农产品数据表、订单数据表,实现对信息的规范化管理,针对所述用户数据表、农产品数据表、订单数据表3个业务表,采用分表结构设计,将每个表分解成多张具有独立存储空间的实体表,即建立它们的分表,每个表都对应三个文件,包括.MYD数据文件、.MYI索引文件、.frm表结构文件,表采用UTF-8格式进行编码,存储在数据服务器202的物理存储介质中;
步骤(4.2)、当步骤(4.1)完成后,在Web服务器203中新建BAAS服务,进行JNDI数据源配置,配置数据库的访问链接字符串,基于对用户的注册设置,对用户权限进行划分,权限分为生产者和消费者,针对生产者和消费者提供不同的操作权限,注册信息保存到数据服务器202的用户数据表中;
步骤(4.3)、当步骤(4.2)用户注册设置成功后,在所述步骤(4.2)新建的BAAS服务中,新建一个servlet,配置servlet的名称和索引路径,该servlet中包含了后台服务访问数据库的基本方法query()、save()、delete()、update(),通过调用servlet中的方法实现对数据库的增删查改操作;
步骤(4.4)、当步骤(4.3)中servlet设计完成后,发布servlet服务,访问servlet服务的URL地址为http://[服务器公网IP]:8080/baas/servlet,客户终端通过该URL地址向通信服务器201发送用户查询的命令,通信服务器201得到命令后再从数据服务器202获取用户信息,Web服务器203读取该用户的类型,根据用户的类型给用户分配不同的操作权限,实现不同的功能;
步骤(4.5)新建一个product.w文件,进行页面设计,添加data组件,将data组件与mysql数据库中的用户数据表、农产品数据表、订单数据表进行绑定;
步骤(4.6)、新建一个product.js文件,为data组件添加调用事件,构造请求参数,发送BAAS请求,BAAS请求采用的是异步ajax技术,这样通过BAAS请求就能够实现通过客户终端的前台页面访问后台的服务去操作数据库;
步骤(4.7)、电子商务:客户终端与通信服务器201之间通过TCP/IP链接进行侦听,生产者通过客户终端新建产品信息并发布,所发布的产品信息通过通信服务器201存入数据服务器202中的产品数据表中;消费者操作客户终端通过通信服务器201从数据服务器202中的产品数据表中查询产品的信息数据,然后通过通信服务器201将查询结果返回到客户终端的界面上显示,消费者能够通过客户终端查看产品的详细信息;消费者通过客户终端实现在线购买产品,购买操作会通过通信服务器201向数据服务器202中的订单数据表中新增一条订单数据记录,然后客户终端通过通信服务器201从数据服务器202的订单数据表中查询该条记录,记录会再通过通信服务器201将查询结果返回到客户终端的购物车界面上显示,此时订单会显示下单成功但未付款;消费者在购物车中实现在线付款,付款成功之后数据服务器202中订单数据表的付款状态会显示付款成功,至此消费者购买产品成功;生产者通过通信服务器201从数据服务器202中查询订单数据表中该订单的付款状态,能够知道消费者已经成功购买产品,生产者在线下能够组织发货,消费者收到所购买的农产品后进行评价,至此电子商务完整实现。
其中,建立的用户数据表包含的字段有用户名、密码、身份证号码、手机号码、地址、用户类型;农产品数据表包含的字段有产品编号、产品名称、产品图片、产品单价、产品库存数量、产品描述;订单数据表包含的字段有订单编号、生产者用户名、消费者用户名、产品名称、产品单价、产品购买数量、产品总价、付款状态、送货地址、联系电话,至此所需数据表建立完成,用户在操作过程中产生的数据都会通过TCP/IP链接存储到数据服务器202的数据表中,这样就实现对数据的查询、修改、删除操作,也为具体电子商务功能的实现提供了数据基础。
电子商务的实现是为了解决目前农产品流通环节信息不对称的问题,即农产品流通环节里中间环节的费用太高,生产者和消费者只能被动接受市场价格,而自身没有定价权,最大的利润都被中间商赚取了,这样不利于激发生产者的积极性,消费者也得不到最大的实惠。因此,本发明中的电子商务就是要改变目前这种现状,让生产者通过本发明的应用,也作为销售者,直接面对消费者去销售自己生产的农产品,将生产与销售结合在一个平台上,为生产者解决卖菜难的问题从而增加收入,让消费者买到质优价廉的放心菜从而得到实惠。
本发明一种基于“互联网+”的设施农业云服务系统及控制方法,在具体应用中,假如生产者要实现大棚中的卷帘动作,生产者在手机客户端上进行卷帘操作,则手机客户端就向通信服务器201发送一个卷帘命令,通信服务器201获取卷帘命令之后将命令发送到ZigBee中心节点107,ZigBee中心节点107获取命令之后通过串口将命令发送到PLC控制器108,PLC控制器108获取命令之后在通过CPU内运行的逻辑控制PLC控制器108的输出接通,输出接通后卷帘机开始执行卷帘动作;卷帘动作执行之后PLC控制器108会得到一个动作执行的反馈,然后将反馈的结果通过ZigBee中心节点107发送到通信服务器201,通信服务器201将结果存入数据服务器202中;手机客户端通过TCP/IP链接向通信服务器201发送请求反馈结果的命令,通信服务器201得到命令后再从数据服务器202获取数据,并将数据返回到手机客户端,之后在客户端软件界面上显示卷帘动作执行结果,用户就可以通过手机客户端实时查看卷帘设备是否执行了启动动作,至此设备远程控制就实现了。当生产者通过手机客户端发布产品信息时,所发布的产品信息通过通信服务器201存入数据服务器202中;消费者操作手机客户端通过通信服务器201从数据服务器202中读取产品信息数据,然后在手机客户端的界面上显示,消费者就可以通过手机客户端查看产品的信息;消费者通过手机客户端下单购买产品,下单成功后数据服务器202中会有下单的记录,然后手机客户端通过通信服务器201从数据服务器202中读取记录,记录会在手机客户端的购物车中显示;消费者在购物车中可以付款,付款成功之后会在数据服务器202中有一个付款成功的记录,生产者通过通信服务器201从数据服务器202中读取记录,就可以知道该产品消费者已经购买成功,生产者在线下就可以组织发货,至此电子商务功能就实现了。
Claims (10)
1.一种基于“互联网+”的设施农业云服务系统,其特征在于,包括感知层(100),所述感知层(100)通过基站网关连接至云服务器(200),所述云服务器(200)包括通信服务器(201)、数据服务器(202)和Web服务器(203),所述云服务器(200)又与应用层(300)连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于“互联网+”的设施农业云服务系统,其特征在于,所述感知层(100)结构具体为:包括数据采集系统,所述数据采集系统依次通过ZigBee子节点(106)和ZigBee中心节点(107)后与控制系统连接,所述数据采集系统包括空气温湿度传感器(101)、光照强度传感器(102)、土壤温湿度传感器(103)、CO2浓度传感器(104),所述空气温湿度传感器(101)、光照强度传感器(102)、土壤温湿度传感器(103)、CO2浓度传感器(104)均连接至模数转换模块(105)的输入通道上,所述模数转换模块(105)又与ZigBee子节点(106)通过串口连接,采用RS485协议,所述控制系统包括与所述ZigBee中心节点(107)连接的PLC控制器(108),所述PLC控制器(108)的输出端分别与电磁阀(109)、风扇(110)、卷帘机(111)连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于“互联网+”的设施农业云服务系统,其特征在于,所述应用层(300)指客户终端,包括手机客户端和电脑客户端,能够实现环境数据查看、设备远程监控、电子商务一类的功能。
4.一种基于“互联网+”的设施农业云服务系统的控制方法,其特征在于,基于权利要求1所述的基于“互联网+”的设施农业云服务系统,包括感知层(100),所述感知层(100)通过基站网关连接至云服务器(200),所述云服务器(200)包括通信服务器(201)、数据服务器(202)和Web服务器(203),所述云服务器(200)又与应用层(300)连接,具体按照以下步骤实施:
步骤1、参数设置;
步骤2、数据采集、存储、传递;
步骤3、客户终端实现反控制;
步骤4、客户终端实现电子商务。
5.根据权利要求4所述的一种基于“互联网+”的设施农业云服务系统的控制方法,其特征在于,所述感知层结构具体为:包括数据采集系统,所述数据采集系统依次通过ZigBee子节点(106)和ZigBee中心节点(107)后与控制系统连接,所述数据采集系统包括空气温湿度传感器(101)、光照强度传感器(102)、土壤温湿度传感器(103)、CO2浓度传感器(104),所述空气温湿度传感器(101)、光照强度传感器(102)、土壤温湿度传感器(103)、CO2浓度传感器(104)均连接至模数转换模块(105)的输入通道上,所述模数转换模块(105)又与ZigBee子节点(106)通过串口连接,采用RS485协议,所述控制系统包括与所述ZigBee中心节点(107)连接的PLC控制器(108),所述PLC控制器(108)的输出端分别与电磁阀(109)、风扇(110)、卷帘机(111)连接。
6.根据权利要求4所述的一种基于“互联网+”的设施农业云服务系统的控制方法,其特征在于,所述应用层(300)指客户终端,包括手机客户端和电脑客户端,能够实现环境数据查看、设备远程监控、电子商务一类的功能。
7.根据权利要求4所述的一种基于“互联网+”的设施农业云服务系统的控制方法,其特征在于,所述步骤1具体为:
步骤(1.1)、设置模数转换模块(105)的通信参数为波特率9600、数据位8、偶校验、停止位为1;
步骤(1.2)、设置ZigBee中心节点(107)的通信参数为波特率9600、数据位8、偶校验、停止位为1,同时设置ZigBee中心节点(107)的公网IP地址、服务端口,在通信服务器(201)中也设置同样的通信参数;
步骤(1.3)、将ZigBee子节点(106)与ZigBee中心节点(107)配对实现组网。
8.根据权利要求4所述的一种基于“互联网+”的设施农业云服务系统的控制方法,其特征在于,所述步骤2具体为:
步骤(2.1)、PLC控制器(108)上电并启动,通过串口将数据采集命令发送到所述ZigBee中心节点(107),ZigBee中心节点(107)再将命令通过无线网络发送到ZigBee子节点(106),ZigBee子节点(106)通过串口将采集命令发送到模数转换模块(105),模数转换模块(105)分别对空气温湿度传感器(101)、光照强度传感器(102)、土壤温湿度传感器(103)、CO2浓度传感器(104)进行数据采集;
步骤(2.2)、模数转换模块(105)将空气温湿度传感器(101)、光照强度传感器(102)、土壤温湿度传感器(103)、CO2浓度传感器(104)采集到的模拟量信号转换成数字量信号,再将数字量信号通过串口传输到ZigBee子节点(106),ZigBee子节点(106)通过无线网络将数据传输到ZigBee中心节点(107),ZigBee中心节点(107)将数据通过串口传入PLC控制器(108),PLC控制器(108)内部再将数据写入对应的寄存器中,至此数据采集过程完成;
步骤(2.3)、ZigBee中心节点(107)主动向云服务器(200)中的通信服务器(201)发送握手命令,通信服务器(201)接收到命令并验证通过之后,两者之间就实现了TCP/IP链接进行侦听;
步骤(2.4)、所述云服务器(200)中的Web服务器(203)向所述步骤(2.3)中的通信服务器(201)发送数据采集命令,命令通过TCP/IP链接发送到ZigBee中心节点(107),ZigBee中心节点(107)再通过串口将命令发送到PLC控制器(108),PLC控制器(108)根据命令的要求从内部寄存器中获取数据,再将数据通过串口发送到ZigBee中心节点(107),ZigBee中心节点(107)将数据通过TCP/IP链接返回到通信服务器(201),通信服务器(201)再将数据存入数据服务器(202)中,至此数据远程采集过程完成。
9.根据权利要求4所述的一种基于“互联网+”的设施农业云服务系统的控制方法,其特征在于,所述步骤3具体为:
步骤(3.1)、设置应用层(300)的手机客户端或电脑客户端与云服务器匹配的通信参数,该通信参数包括公网IP地址、服务端口;
步骤(3.2)、客户终端与通信服务器(201)之间通过TCP/IP链接进行侦听,客户终端向通信服务器(201)发送数据请求命令,通信服务器(201)获取命令之后根据命令要求从数据服务器(202)中获取数据,并将获取到的数据通过TCP/IP链接发送到客户终端,客户终端获取返回的数据之后在屏幕上显示,显示的数据包括空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤湿度、光照度、二氧化碳浓度;
步骤(3.3)、当操作人员查看所述步骤(3.2)显示的数据后,操作人员通过客户终端实现对控制系统内设备的远程操作,至此设备远程反控制实现。
10.根据权利要求4所述的一种基于“互联网+”的设施农业云服务系统的控制方法,其特征在于,所述步骤4具体为:
步骤(4.1)、首先在云服务器(200)的数据服务器(202)的mysql数据库中建立用户数据表、农产品数据表、订单数据表,实现对信息的规范化管理,针对所述用户数据表、农产品数据表、订单数据表3个业务表,采用分表结构设计,将每个表分解成多张具有独立存储空间的实体表,即建立它们的分表,每个表都对应三个文件,包括.MYD数据文件、.MYI索引文件、.frm表结构文件,表采用UTF-8格式进行编码,存储在数据服务器(202)的物理存储介质中;
步骤(4.2)、当所述步骤(4.1)完成后,在Web服务器(203)中新建BAAS服务,进行JNDI数据源配置,配置数据库的访问链接字符串,基于对用户的注册设置,对用户权限进行划分,权限分为生产者和消费者,针对生产者和消费者提供不同的操作权限,注册信息保存到数据服务器(202)的用户数据表中;
步骤(4.3)、当所述步骤(4.2)用户注册设置成功后,在所述步骤(4.2)新建的BAAS服务中,新建一个servlet,配置servlet的名称和索引路径,该servlet中包含了后台服务访问数据库的基本方法query()、save()、delete()、update(),通过调用servlet中的方法实现对数据库的增删查改操作;
步骤(4.4)、当所述步骤(4.3)中servlet设计完成后,发布servlet服务,访问servlet服务的URL地址为http://[服务器公网IP]:8080/baas/servlet,客户终端通过该URL地址向通信服务器(201)发送用户查询的命令,通信服务器(201)得到命令后再从数据服务器(202)获取用户信息,Web服务器(203)读取该用户的类型,根据用户的类型给用户分配不同的操作权限,实现不同的功能;
步骤(4.5)新建一个product.w文件,进行页面设计,添加data组件,将data组件与mysql数据库中的用户数据表、农产品数据表、订单数据表进行绑定;
步骤(4.6)、新建一个product.js文件,为data组件添加调用事件,构造请求参数,发送BAAS请求,BAAS请求采用的是异步ajax技术,这样通过BAAS请求就能够实现通过客户终端的前台页面访问后台的服务去操作数据库;
步骤(4.7)、电子商务:客户终端与通信服务器(201)之间通过TCP/IP链接进行侦听,生产者通过客户终端新建产品信息并发布,所发布的产品信息通过通信服务器(201)存入数据服务器(202)中的产品数据表中;消费者操作客户终端通过通信服务器(201)从数据服务器(202)中的产品数据表中查询产品的信息数据,然后通过通信服务器(201)将查询结果返回到客户终端的界面上显示,消费者能够通过客户终端查看产品的详细信息;消费者通过客户终端实现在线购买产品,购买操作会通过通信服务器(201)向数据服务器(202)中的订单数据表中新增一条订单数据记录,然后客户终端通过通信服务器(201)从数据服务器(202)的订单数据表中查询该条记录,记录会再通过通信服务器(201)将查询结果返回到客户终端的购物车界面上显示,此时订单会显示下单成功但未付款;消费者在购物车中实现在线付款,付款成功之后数据服务器(202)中订单数据表的付款状态会显示付款成功,至此消费者购买产品成功;生产者通过通信服务器(201)从数据服务器(202)中查询订单数据表中该订单的付款状态,能够知道消费者已经成功购买产品,生产者在线下能够组织发货,消费者收到所购买的农产品后进行评价,至此电子商务完整实现。
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