CN107343254A - 一种农业数据的采集处理系统及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种农业数据的采集系统，包括多个传感器、LoRa模块和LoRa网关；所述多个传感器用于采集农业数据；所述LoRa模块用于将采集的农业数据发送至LoRa网关；所述LoRa网关将农业数据发送至网络服务器。另外，本发明还提供了上述采集系统对应的农业数据的采集方法。相比于现有技术，本发明通过将LoRa传输技术应用在农业数据采集上，可以实现低功耗、广覆盖域功能，解决了现有传输方式的缺陷。

Description

一种农业数据的采集处理系统及其方法
技术领域
本发明涉及一种数据采集系统，特别是一种农业数据的采集处理系统，本发明还提供了一种农业数据的采集处理方法。
背景技术
物联网(Internet of Things)从1990年首次出现开始，作为一种新兴网络技术和产业模式，在业界受到了广泛的关注，在中国也已经有了许多年的研究和开发。近几年，物联网在智能农业、智能家居、车联网和可穿戴设备等各个领域的发展呈井喷态势。
现有的数据传输方式的传输方式更适用于“人与人”之间的传输，而不是“物与物”之间的传输。如3G/4G等蜂窝技术，具有较广的通信覆盖面，传输速率快的优点，但基于蜂窝的物联网技术具有功耗大，成本高的劣势。而短距离通信技术例如Wi-Fi，ZigBee和蓝牙等，功耗较之于蜂窝技术较小，但通信范围也相对较小，目前仅适用于小范围的物联网通信如智能家居、工业数据采集等局域网通信场景。
然而，在农业物联网溯源应用中，由于农业种植普遍具有面积较广的提点，各种采集数据的物联网传输就有覆盖区域广、功耗低、终端采集设备电池寿命长等要求，但目前的大部分通信方式无法同时满足上述这些典型物联网传输的严苛的要求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供了一种低功耗、广覆盖域的农业数据的采集处理方法及系统，其具备长的传输距离和更小的能量消耗。
本发明通过以下的方案实现：一种农业数据的采集系统，包括多个传感器、LoRa模块和LoRa网关；
所述多个传感器用于采集农业数据；
所述LoRa模块用于将采集的农业数据发送至LoRa网关；
所述LoRa网关将农业数据发送至网络服务器。
相比于现有技术，本发明通过将LoRa传输技术应用在农业数据采集上，可以实现低功耗、广覆盖域功能，解决了现有传输方式的缺陷。
具体的，所述传感器采集的农业数据包括空气温度、和/或湿度、和/或土壤湿度、和/或CO2浓度、和/或光照强度，和/或水环境pH值。
作为本发明的进一步改进，所述多个传感器分布设置，传感器之间的间隔大于或等于100m。
本发明还提供了一种农业数据的采集方法，其包括以下步骤：
通过多个传感器分别采集农业数据；
通过LoRa模块将采集的农业数据发送至LoRa网关；
通过LoRa网关将农业数据发送至网络服务器。
具体的，所述传感器采集的农业数据包括空气温度、和/或湿度、和/或土壤湿度、和/或CO2浓度、和/或光照强度，和/或水环境pH值。
作为本发明的进一步改进，所述多个传感器分布设置，传感器之间的间隔大于或等于100m。
本发明还提过了一种农业数据的采集处理系统，其包括多个传感器、LoRa模块、LoRa网关、网络服务器和应用服务器；
所述多个传感器用于采集农业数据；
所述LoRa模块用于将采集的农业数据发送至LoRa网关；
所述LoRa网关将农业数据发送至网络服务器；
所述网络服务器用于对该农业数据进行存储；
所述应用服务器从所述网络服务器中接收农业数据，并对该农业数据进行处理。
相比于现有技术，本发明还对农业数据进行存储和处理，方便后续用户对该农业数据的查找和分析。
作为本发明的进一步改进，所述应用服务器对农业数据的处理包括：时域空域滤波处理、和/或数据分析、和/或模式识别。
本发明还提供了一种农业数据的采集处理方法，其包括以下步骤：
通过多个传感器分别采集农业数据；
通过LoRa模块将采集的农业数据发送至LoRa网关；
通过LoRa网关将农业数据发送至网络服务器；
网络服务器对该农业数据进行存储；
应用服务器从所述网络服务器中接收农业数据，并对该农业数据进行处理。
作为本发明的进一步改进，所述应用服务器对农业数据的处理包括：时域空域滤波处理、和/或数据分析、和/或模式识别。
综上，相比于现有技术，本发明通过将LoRa传输技术应用在农业数据采集上，可以实现低功耗、广覆盖域功能，解决了现有传输方式的缺陷。
进一步，本发明还对农业数据进行存储和处理，方便后续用户对该农业数据的查找和分析。
为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。
附图说明
图1是本发明的农业数据采集系统的模块连接框图。
图2是本发明的农业数据采集方法的步骤流程图。
图3是本发明的农业数据采集处理系统的模块连接框图。
图4是本发明的农业数据采集处理方法的步骤流程图。
具体实施方式
以下结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
本发明针对现有技术中，在物联网的数据传输的方式，无法同时满足长距离和低功耗的缺陷。而在农业数据采集上，由于距离较大，因此本发明提供了一种能够低功耗、广覆盖域的农业数据的采集处理方法及系统。本发明主要在数据采集这个方面，应用了LoRa的传输技术，利用LoRa覆盖范围大，其可覆盖半径达1km以上，而且其具备超低功耗，电池续航长达10年的特点，具体的通过以下的实施例进行阐述。
请参阅图1，其为本发明的农业数据采集系统的模块连接框图。本发明提供了一种农业数据的采集系统，包括多个传感器1、LoRa模块2和LoRa网关3。
所述多个传感器1用于采集农业数据。具体的，所述传感器采集的农业数据包括空气温度、和/或湿度、和/或土壤湿度、和/或CO2浓度、和/或光照强度，和/或水环境pH值。
进一步，所述多个传感器1分布设置，传感器之间的间隔大于或等于100m。因为农田的区域较大，因此在进行传感器分布时，可以适当扩大分布的间距。因为在进行检测各个位置的温度、湿度等参数时，若传感器分布的间距太小，则采集的数据区别不大，造成资源浪费；若分布区域太大，则有可能部分区域的参数无法采集。
所述LoRa模块2用于将采集的农业数据发送至LoRa网关。所述LoRa模块是跟传感器连接在一个电路板上，用于将传感器的采集的数据信号，发送至LoRa的网关。由于LoRa传输范围可以达到1km以上，因此LoRa的网关与每个传感器之间的间距，最大可以达到1km以上。
所述LoRa网关3将农业数据发送至网络服务器。所述LoRa网关接收到数据后，通过Wifi、3G/4G、或以太网的方式，将其传输至网络服务器上。
作为本实施例的优选，在大区域的农田中，可能需要设置几个LoRa网关，以覆盖更大的范围。而其中，可能会有一些区域是几个LoRa网关重叠覆盖。而在这个区域中的传感器，可以设定其与某一个LoRa网关进行绑定。或者，也可以根据信号强弱，自动接入信号强的LoRa网关中。
另外，请参阅图2，其为本发明的农业数据采集方法。本发明还提供了一种农业数据的采集方法，其包括以下步骤：
S101：通过多个传感器分别采集农业数据。具体的，所述传感器采集的农业数据包括空气温度、和/或湿度、和/或土壤湿度、和/或CO2浓度、和/或光照强度，和/或水环境pH值。所述多个传感器分布设置，传感器之间的间隔大于或等于100m。
S102：通过LoRa模块将采集的农业数据发送至LoRa网关；
S103：通过LoRa网关将农业数据发送至网络服务器。
请同时参阅图3，其为本发明的农业数据采集处理系统的模块框图。本发明还提过了一种农业数据的采集处理系统，其包括多个传感器1、LoRa模块2、LoRa网关3、网络服务器4和应用服务器5。
所述多个传感器1用于采集农业数据。具体的，所述传感器采集的农业数据包括空气温度、和/或湿度、和/或土壤湿度、和/或CO2浓度、和/或光照强度，和/或水环境pH值。进一步，所述多个传感器1分布设置，传感器之间的间隔大于或等于100m。
所述LoRa模块2用于将采集的农业数据发送至LoRa网关。
所述LoRa网关3将农业数据发送至网络服务器。
所述网络服务器4用于对该农业数据进行存储。
所述应用服务器5从所述网络服务器中接收农业数据，并对该农业数据进行处理。具体的，所述应用服务器对农业数据的处理包括：时域空域滤波处理、和/或数据分析、和/或模式识别。
进一步，本发明还对农业数据进行存储和处理，方便后续用户对该农业数据的查找和分析。
请同时参阅图4，其为本发明的农业数据采集处理方法的步骤流程图。本发明还提供了一种农业数据的采集处理方法，其包括以下步骤：
S201：通过多个传感器分别采集农业数据；
S202：通过LoRa模块将采集的农业数据发送至LoRa网关；
S203：通过LoRa网关将农业数据发送至网络服务器；
S204：网络服务器对该农业数据进行存储；
S205：应用服务器从所述网络服务器中接收农业数据，并对该农业数据进行处理。具体的，所述应用服务器对农业数据的处理包括：时域空域滤波处理、和/或数据分析、和/或模式识别。
相比于现有技术，本发明通过将LoRa传输技术应用在农业数据采集上，可以实现低功耗、广覆盖域功能，解决了现有传输方式的缺陷。
进一步，本发明还对农业数据进行存储和处理，方便后续用户对该农业数据的查找和分析。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种农业数据的采集系统，其特征在于：包括多个传感器、LoRa模块和LoRa网关；
所述多个传感器用于采集农业数据；
所述LoRa模块用于将采集的农业数据发送至LoRa网关；
所述LoRa网关用于将农业数据发送至网络服务器。
2.根据权利要求1所述农业数据的采集系统，其特征在于：所述传感器采集的农业数据包括空气温度、和/或湿度、和/或土壤湿度、和/或CO2浓度、和/或光照强度，和/或水环境pH值。
3.根据权利要求1所述农业数据的采集系统，其特征在于：所述多个传感器分布设置，传感器之间的间隔大于或等于100m。
4.一种农业数据的采集方法，其特征在于，包括以下步骤：
通过多个传感器分别采集农业数据；
通过LoRa模块将采集的农业数据发送至LoRa网关；
通过LoRa网关将农业数据发送至网络服务器。
5.根据权利要求4农业数据的采集方法，其特征在于：所述传感器采集的农业数据包括空气温度、和/或湿度、和/或土壤湿度、和/或CO2浓度、和/或光照强度，和/或水环境pH值。
6.根据权利要求4农业数据的采集方法，其特征在于：所述多个传感器分布设置，传感器之间的间隔大于或等于100m。
7.一种农业数据的采集处理系统，其特征在于：包括多个传感器、LoRa模块、LoRa网关、网络服务器和应用服务器；
所述多个传感器用于采集农业数据；
所述LoRa模块用于将采集的农业数据发送至LoRa网关；
所述LoRa网关用于将农业数据发送至网络服务器；
所述网络服务器用于对该农业数据进行存储；
所述应用服务器用于从所述网络服务器中接收农业数据，并对该农业数据进行处理。
8.根据权利要求7所述农业数据的采集处理系统，其特征在于：所述应用服务器对农业数据的处理包括：时域空域滤波处理、和/或数据分析、和/或模式识别。
9.一种农业数据的采集处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
通过多个传感器分别采集农业数据；
通过LoRa模块将采集的农业数据发送至LoRa网关；
通过LoRa网关将农业数据发送至网络服务器；
网络服务器对该农业数据进行存储；
应用服务器从所述网络服务器中接收农业数据，并对该农业数据进行处理。
10.根据权利要求9所述农业数据的采集处理方法，其特征在于：所述应用服务器对农业数据的处理包括：时域空域滤波处理、和/或数据分析、和/或模式识别。
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