CN107589769A - 一种智能蜂箱控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能蜂箱控制系统，包括依次连接的感知层、应用层和服务器，感知层设置于蜂箱机械结构内。感知层包括相互连接的数据采集系统和控制系统，应用层与服务器通过网关进行连接通信。解决了现有蜜蜂养殖业中蜂蜜无法自动获取以及蜂箱环境信息依赖于蜂农经验，无法提供科学的养殖数据的问题。本发明还公开了改控制系统的控制方法。

Description

一种智能蜂箱控制系统及方法

技术领域

本发明属于养殖业信息化技术领域，具体涉及一种智能蜂箱控制系统，本发明还涉及该系统的控制方法。

背景技术

近年来，养殖业物联网的研究和应用逐渐受到人们的关注，将现代物联网技术应用到养殖业生产和管理的过程中已经成为一种趋势。蜂蜜是很多人喜爱的一种纯天然食品，但是在蜂蜜酿造的过程中面临着很多难以解决的问题，一方面是传统的取蜜方法比较复杂，手工操作,耗时耗力且危险系数较高，同时也会影响蜜蜂的产蜜活动，这些问题严重制约着蜜蜂养殖业的发展。另一方面在蜜蜂养殖业中，养殖环境的好坏直接决定着蜜蜂的繁殖以及产蜜情况，所以必须改进传统的蜂农依靠肉眼以及生产经验判断蜜蜂生存情况，这些都是科学养殖中面临的亟待改进的问题。

目前蜜蜂养殖过程中无法自动获取蜂蜜、缺乏对蜂箱进行智能监控的设备，无法快速的获取蜂箱内部环境信息，只能通过传统的开箱检测方式获取这些信息，不仅工作效率低下还会干扰蜜蜂正常的繁殖与产蜜活动，针对目前蜜蜂养殖业中存在的这种问题，通过将物联网技术(包括网络技术、感知技术、通信技术和嵌入式技术等)运用到智慧养蜂的过程中，实现蜂蜜的自动获取以及对养蜂环境的实时监测，具体来讲就是通过实时采集和控制蜂箱的重量、内部的温湿度等，通过无线网络实时传输采集的数据，最终通过智能手机实现对蜂箱环境的手动和自动控制。

发明内容

本发明的目的是提供一种智能蜂箱控制系统，解决了现有蜜蜂养殖业中蜂蜜无法自动获取以及蜂箱环境信息依赖于蜂农经验，无法提供科学的养殖数据的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种智能蜂箱控制系统，包括依次连接的感知层、应用层和服务器，感知层设置于蜂箱机械结构内。感知层包括相互连接的数据采集系统和控制系统，应用层与服务器通过网关进行连接通信。

本发明的特点还在于，

数据采集系统包括温度传感器组、湿度传感器组和压力传感器，分别与控制器相连接。

温度传感器组包括并列设置的四个温度传感器，温度传感器A，温度传感器B，温度传感器C，温度传感器D；湿度传感器组包括并列设置的四个湿度传感器，湿度传感器A，湿度传感器B，湿度传感器C，湿度传感器D。

控制系统包括依次连接的控制器、驱动电路和电机，控制器还与继电器和串口转WiFi模块连接，继电器分别连接有电热丝,、加湿器和风扇组，控制器与数据采集系统连接。

感应层通过串口转WIFI模块与应用层连接，两者之间通过TCP/IP协议进行通信。

服务器包括通信服务器、数据服务器，通信服务器与应用层之间通过Wifi局域网连接。

蜂箱机械结构包括育蜂区和设置在育蜂区上部的产蜜区，产蜜区的上方是蜂盖，产蜜区与蜂盖之间为硬件板，育蜂区与产蜜区之间为隔王板，重力蜂脾设置在硬件板与隔王板之间，即设置在产蜜区内。

蜂脾上的所有六边形蜂巢从中间分为两部分，一部分固定在蜂框下侧板上，另一部分固定在蜂框上侧板上，下侧板的上方安装有压力板，压力板的上方为上侧板，且在压力板上固定安装有两个弹簧，弹簧使压力板始终承受向下压力，在压力板与蜂框下侧板之间设置活动控制杆，活动控制杆与旋转轴相连接。

育蜂区中安装有数据采集系统与控制系统的硬件设备，在育蜂区的两个对角分别固定温度传感器A，温度传感器B，另两个对角分别固定湿度传感器，湿度传感器，两个在侧面安装风扇，风扇，风扇的一侧安装电热丝，加湿器固定在蜂箱底座上；产蜜区中也包括数据传输系统与控制系统的部分硬件设备，在育蜂区与产蜜区之间安装压力传感器，电机安装在硬件版之上，电机与旋转轴和驱动模块连接。

本发明的另一目的是提供该智能蜂箱控制系统的控制方法。

本发明的另一技术方案是一种智能蜂箱控制系统的控制方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1：在应用层中，设置Andriud端作为WiFi STA,作为TCP客户端，将串口WiFi模块设置WiFi AP作为服务器，同时在串口转WiFi模块建立WIFI热点，WiFi热点建立之后应用层与该热点建立连接，形成一个WiFi无线局域网；

步骤2：局域网建立之后，打开应用层上的设备控制按钮，选择手动或者自动模式后，数据采集系统接受来自应用层的数据采集指令，四个温度传感器、四个湿度传感器和压力传感器分别测量当前的温度、湿度和重量的数据信息；

步骤3：将步骤2测量到的数据信息经过STM32F103ZET6控制器中的A/D模数采集模块进行数据采集，将采集到的模拟量在STM32F103ZET6控制器中进行数据转换或者换算，分别得到温度、湿度和重量的值；

步骤4：将步骤3中得到的数据信息轮流发送到串口转WiFi模块，串口转WiFi模块通过Socket通信将得到的数据通过WiFi局域网发送到应用层；

步骤5：应用层接收一帧包含温湿度、重量的数据，将获取的流数据包转换为字符串格式，通过subString方法对该字符串进行分割，获取对应的温湿度、重量值；

步骤6：将步骤5中获取的温湿度、重量信息显示在Android界面上，根据当前的显示信息，实现风扇、电机、电热丝、加湿器的控制，首先选择手动按钮，蜂农根据自身经验值，启动风扇、电机、加热器、加湿器任何一个按钮，通过Socket通信发送一帧数据经过串口转WiFi模块到达STM32F103ZET6控制器中，STM32F103ZET6控制器解析发送的一帧数据对其进行分割获取相应的控制信息，然后驱动继电器发送高低电平到相应的电机、风扇、电热丝、加湿器，其中高电平是打开控制器，低电平是关闭控制器；

步骤7：当选择自动按钮后，手动模式按钮失效，在应用层界面设置最佳温湿度信息以及重量阈值信息，然后发送自动按钮的控制信号和最佳温湿度以及重量阈值经过串口转WiFi模块到STM32F103ZET6控制器，STM32F103ZET6控制器解析获取的数据并与当前温湿度传感器的平均值、压力传感器的值进行对比；

步骤8：当四个温度传感器的平均值高于设定值时，STM32F103ZET6控制器输出高电平，光耦的发光二极管发光，光耦的受光三极管接收到来自二极管的光后导通，PNP基极导通，集电极输出电压，集电极的高电压使继电器线圈得到额定电压，吸和公共端与常闭端，进而实现风扇的开启。而风扇的转速的控制通过PID比例-积分-微分的控制方法设置脉宽调制PWM的占空比来实现，从而保证风扇转速的平稳改变，即温度偏离阈值较大时风扇转速较快，风量较大，越接近阈值温度风扇转速越低，风量越小，从而实现对蜂箱内温度的精准控制。当温度低于设定值时，风扇转速降低或关闭，电热丝26导通发热使蜂箱内温度均匀上升；

步骤9：当蜂箱湿度低于设定值时，由STM32F103ZET6控制器驱动继电器处于高电平，吸和公共端与常闭端后控制加湿器进行雾化，实现增加蜂箱内部的湿度，但是由于湿度难以使用闭环控制，所以当湿度较低时，固定加湿5分钟的方式进行湿度调节。当湿度高于设定值时，开启风扇和电热丝，降低蜂箱湿度；

步骤10：压力传感器安装在育蜂区与产蜜区之间，当STM32F103ZET6控制器获取当前的压力值后解析转化为产蜜区的重量，将该重量值与应用层发送至STM32F103ZET6控制器上的设定值进行比较，当产蜜区重量大于设定阈值时，STM32F103ZET6控制器发送3.3v高电压到驱动电路提升电压电流值控制电机旋转，当电机旋转时带动安装在压力板与蜂框下侧板之间的控制杆旋转，使得所有的六边形蜂巢处于打开的状态，蜂蜜随着蜂脾在重力作用下流到集蜜管中流出箱外，随着蜂蜜的流出，产蜜区重量逐渐减小，当前重量小于设定阈值时，关闭蜂脾六边形恢复正常的蜂脾结构。

本发明的有益效果是，提出了一种智能蜂箱控制系统及方法，在该方法中，针对蜂蜜养殖业中存在的这两种难题设计了一种智能蜂箱系统，通过设计蜂箱蜂脾结构，使得能够自动获取蜂蜜，降低了蜂农的劳动强度，同时将物联网技术应用到蜂箱环境监测以及控制中，通过手机APP实现对蜂箱的在线监控，远程控制，实现系统化全自动的蜂蜜采集控制系统，实现科学养蜂，智能养蜂，提高生产效率。

附图说明

图1是是本发明的智能蜂箱控制系统的结构示意图；

图2本发明的智能蜂箱控制系统中蜂箱的机械结构图；

图3是发明的智能蜂箱控制系统中蜂箱的蜂脾机械原理图主视图；

图4是发明的智能蜂箱控制系统中蜂箱的蜂脾机械原理图左视图；

图5是发明的智能蜂箱控制系统中蜂箱的蜂巢六边形闭合状态的蜂脾结构图。

图中，1.温度传感器组，2.湿度传感器组，3.风扇组，11.温度传感器A，12.温度传感器B，13.温度传感器C，14.温度传感器D，15.湿度传感器A，16.湿度传感器B，17.湿度传感器C，18.湿度传感器D，19.压力传感器，20.控制器，21.风扇A，22.风扇B，23.风扇C，24.风扇D，25.电机，26.电热丝，27.加湿器，28.驱动电路，29.继电器，30.串口转WiFi模块，31.通信服务器，32.数据服务器，33.设备控制装置，34.数据获取模块，35.数据发送模块，100.育蜂区，101.电机旋转轴，102.旋转轴，103.蜂巢，104.蜂脾，105.蜂框上侧板，106.蜂框下侧板，107，控制杆，109，弹簧，110.压力板，120.数据采集模块，130.控制系统140.服务器，150.应用层，160.蜂箱机械结构，200.产蜜区，300.蜂盖，400.底座，500.集蜜管，600.硬件板，700.隔王板。

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。

本发明是一种智能蜂箱控制系统，结构图如图1所示，主要包括依次连接的感知层170、应用层150和服务器140，其中，感知层170设置于机械结构160内。

感知层170包括相互连接的数据采集系统120和控制系统130，数据采集系统120包括温度传感器组1、湿度传感器组2和压力传感器3，分别与控制器20相连接，处理获取的数据信息；

温度传感器组1包括并列设置的四个温度传感器，温度传感器A11，温度传感器B12，温度传感器C13，温度传感器D14，

湿度传感器组2包括并列设置的四个湿度传感器，湿度传感器A15，湿度传感器B16，湿度传感器C17，湿度传感器D18，

数据采集系统120与与控制系统130中的控制器20相连，经过控制器20中的A/D转换模块将采集到的温度、湿度、重量信息的模拟量转换为数字量，为后续处理做准备。且控制器20与串口转换WiFi模块30连接，控制器20还与继电器29连接，控制系统130还包括相互连接的电机25和驱动电路28，驱动电路28一端电机25连接，另一端与控制器20连接，控制系统130还包括电热丝26、加湿器27和风扇组3；

控制器20为STM32F103ZET6控制器。

风扇组3包括四个风扇，即风扇A21、风扇B22、风扇C23和风扇D24。

感知层170通过串口转WIFI模块30与应用层150连接，两者之间通过TCP/IP协议进行通信，使得应用层150实现数据获取34与数据发送35，最终实现对硬件设备的控制，

应用层150与服务器140通过网关进行连接通信，实现应用层150与服务器140之间的数据交互。

服务器140包括通信服务器31、数据服务器32，通信服务器31与应用层150之间通过Wifi局域网连接，实现数据传输，用于用户表、环境温湿度、重量等用户数据以及蜜蜂养殖数据的增删改查等。用户表主要用于存储用户基本信息，方便后期针对不同用户需求提供不同的服务以及对用户进行管理，环境信息表主要是绘制温湿度以及重量信息曲线，获取最佳温湿度确保获取最多的蜂蜜。

本智能蜂箱中，蜂箱机械结构160如图2所示，包括育蜂区100和设置在育蜂区100上部的产蜜区200，产蜜区200的上方是蜂盖300，产蜜区200与蜂盖300之间为硬件板600，育蜂区100与产蜜区200之间为隔王板700，重力蜂脾104设置在硬件板600与隔王板700之间，即设置在产蜜区200内，如图3所示，蜂脾104上的所有六边形蜂巢从中间分为两部分，一部分固定在蜂框下侧板106上，另一部分固定在蜂框上侧板105上，

下侧板106的上方安装有压力板110，压力板110的上方为上侧板105，且在压力板110上固定安装有两个弹簧109，弹簧109使压力板110始终承受向下压力，在压力板110与蜂框下侧板106之间设置活动控制杆107，活动控制杆107与旋转轴102相连接，旋转轴102与电机旋转轴101同轴转动，从而带动并控制压力板110及蜂箱下侧板106上下移动，从而控制六边形蜂巢104开合变化。

育蜂区100中安装有数据采集系统120与控制系统130的硬件设备，在育蜂区100的两个对角分别固定温度传感器A11，温度传感器B12，另两个对角分别固定湿度传感器15，湿度传感器16，两个在侧面安装风扇21，风扇22，风扇的一侧安装电热丝26，加湿器27固定在蜂箱底座400上；产蜜区200中也包括数据传输系统120与控制系统130的部分硬件设备，在两个对角分别固定温度传感器13，温度传感器14，另外两个对角分别固定湿度传感器17，湿度传感器18，在育蜂区100与产蜜区200之间安装压力传感器19，在与育蜂区100安装风扇相反的侧面安装另两个风扇23，风扇24，电机25安装在硬件版600之上，电机25与旋转轴101和驱动模块28连接，旋转轴101与旋转轴102通过皮带形成同轴转动，控制杆107在旋转轴102的带动下转动。

数据采集系统120中温度传感器，湿度传感器，压力传感器均与STM32F103ZET6控制器20连接，串口转WiFi模块30通过RS232串口与STM32F103ZET6控制器20连接，串口转WiFi模块30均设置为透明传输、TCP服务器端的工作模式，串口转WiFi模块30与应用层150中的移动终端建立WiFi热点连接，组成一个自适应的局域网。将采集到的数据采用socket通信方式通过无线局域网传输，传输到应用层150的移动终端客户端软件中处理解析，得到当前的蜂箱环境信息。

控制系统130中风扇A21，风扇B22，风扇C23，风扇D24、电热丝26、加湿器27分别通过继电器29与STM32F103ZET6控制器20相连接，电机25与STM32F103ZET6控制器20通过驱动电路28连接，用户操作应用层150通过串口转WIFI模块30发送控制指令到达STM32F103ZET6控制器20，经过STM32F103ZET6控制器20解析后控制风扇、加热器等的开关状态，保证最佳的蜂箱环境。

应用层150能够实现数据解析、指令发送的功能。在应用层150中，设备控制装置33包括数据获取模块34以及数据发送模块35；

在服务器140中包括31通信服务器，32数据服务器；数据服务器32与应用层150中的设备控制装置33连接。

利用一种智能蜂箱控制系统的方法，具体按照一下步骤实施：

步骤1：在应用层150中，设置Andriud端作为WiFi STA,作为TCP客户端，将串口WiFi模块30设置WiFi AP作为服务器，同时在串口转WiFi模块30建立WIFI热点，WiFi热点建立之后应用层150与该热点建立连接，形成一个WiFi无线局域网；

步骤2：局域网建立之后，打开应用层上的设备控制按钮33，选择手动或者自动模式后，数据采集系统120接受来自应用层150的数据采集指令，四个温度传感器、四个湿度传感器和压力传感器19分别测量当前的温度、湿度和重量的数据信息；

步骤3：将步骤2测量到的数据信息经过STM32F103ZET6控制器20中的A/D模数采集模块进行数据采集，将采集到的模拟量在STM32F103ZET6控制器20中进行数据转换或者换算，分别得到温度、湿度和重量的值；

步骤4：将步骤3中得到的数据信息轮流发送到串口转WiFi模块30，串口转WiFi模块30通过Socket通信将得到的数据通过WiFi局域网发送到应用层150；

步骤5：应用层150接收一帧包含温湿度、重量的数据，将获取的流数据包转换为字符串格式，通过subString方法对该字符串进行分割，获取对应的温湿度、重量值；

步骤6：将步骤5中获取的温湿度、重量信息显示在Android界面上，根据当前的显示信息，实现风扇、电机25、电热丝26、加湿器27的控制，首先选择手动按钮，蜂农根据自身经验值，启动风扇、电机、加热器、加湿器任何一个按钮，通过Socket通信发送一帧数据经过串口转WiFi模块30到达STM32F103ZET6 20中，STM32F103ZET6 20解析发送的一帧数据对其进行分割获取相应的控制信息，然后驱动继电器29发送高低电平到相应的电机25、风扇、电热丝26、加湿器27，其中高电平是打开控制器，低电平是关闭控制器；

步骤7：当选择自动按钮后，手动模式按钮失效，在应用层150界面设置最佳温湿度信息以及重量阈值信息，然后发送自动按钮的控制信号和最佳温湿度以及重量阈值经过串口转WiFi模块30到STM32F103ZET6控制器20，STM32F103ZET6控制器20解析获取的数据并与当前温湿度传感器的平均值、压力传感器19的值进行对比；

步骤8：当四个温度传感器的平均值高于设定值时，STM32F103ZET6控制器20输出高电平，光耦的发光二极管发光，光耦的受光三极管接收到来自二极管的光后导通，PNP基极导通，集电极输出电压，集电极的高电压使继电器线圈得到额定电压，吸和公共端与常闭端，进而实现风扇的开启。而风扇的转速的控制通过PID比例-积分-微分的控制方法设置脉宽调制PWM的占空比来实现，从而保证风扇转速的平稳改变，即温度偏离阈值较大时风扇转速较快，风量较大，越接近阈值温度风扇转速越低，风量越小，从而实现对蜂箱内温度的精准控制。当温度低于设定值时，风扇转速降低或关闭，电热丝26导通发热使蜂箱内温度均匀上升；

步骤9：当蜂箱湿度低于设定值时，由STM32F103ZET6控制器20驱动继电器29处于高电平，吸和公共端与常闭端后控制加湿器27进行雾化，实现增加蜂箱内部的湿度，但是由于湿度难以使用闭环控制，所以当湿度较低时，固定加湿5分钟的方式进行湿度调节。当湿度高于设定值时，开启风扇和电热丝26，降低蜂箱湿度；

步骤10：压力传感器19安装在育蜂区100与产蜜区200之间，当STM32F103ZET6控制器20获取当前的压力值后解析转化为产蜜区200的重量，将该重量值与应用层150发送至STM32F103ZET6控制器20上的设定值进行比较，当产蜜区200重量大于设定阈值时，STM32F103ZET6控制器20发送3.3v高电压到驱动电路28提升电压电流值控制电机25旋转，当电机25旋转时带动安装在压力板110与蜂框下侧板106之间的控制杆107旋转，使得所有的六边形蜂巢104处于打开的状态，蜂蜜随着蜂脾在重力作用下流到集蜜管500中流出箱外，随着蜂蜜的流出，产蜜区200重量逐渐减小，当前重量小于设定阈值时，关闭蜂脾六边形104恢复正常的蜂脾结构。

Claims (10)

1.一种智能蜂箱控制系统，其特征在于，包括依次连接的感知层(170)、应用层(150)和服务器(140)，所述的感知层(170)设置于蜂箱机械结构(160)内；所述的感知层(170)包括相互连接的数据采集系统(120)和控制系统(130)，所述的应用层(150)与服务器(140)通过网关进行连接通信。

2.根据权利要求1所述的智能蜂箱控制系统，其特征在于，所述的数据采集系统(120)包括温度传感器组(1)、湿度传感器组(2)和压力传感器(19)，分别与控制器(20)相连接。

3.根据权利要求2所述的智能蜂箱控制系统，其特征在于，所述的温度传感器组1包括并列设置的四个温度传感器，温度传感器A(11)，温度传感器B(12)，温度传感器C(13)，温度传感器D(14)；所述的湿度传感器组2包括并列设置的四个湿度传感器，湿度传感器A(15)，湿度传感器B(16)，湿度传感器C(17)，湿度传感器D(18)。

4.根据权利要求1所述的智能蜂箱控制系统，其特征在于，所述的控制系统包括依次连接的控制器(20)、驱动电路(28)和电机(25)，所述的控制器(20)还与继电器和串口转WiFi模块(30)连接，所述的继电器分别连接有电热丝(26),、加湿器(27)和风扇组(3)，所述的控制器(20)与数据采集系统(120)连接。

5.根据权利要求4所述的智能蜂箱控制系统，其特征在于，所述的感应层(170)通过串口转WIFI模块(30)与应用层(150)连接，两者之间通过TCP/IP协议进行通信。

6.根据权利要求1所述的智能蜂箱控制系统，其特征在于，所述的服务器(140)包括通信服务器(31)、数据服务器(32)，通信服务器(31)与应用层(150)之间通过Wifi局域网连接。

7.根据权利要求1所述的智能蜂箱控制系统，其特征在于，所述的蜂箱机械结构(160)包括育蜂区(100)和设置在育蜂区(100)上部的产蜜区(200)，所述的产蜜区(200)的上方是蜂盖(300)，产蜜区(200)与蜂盖(300)之间为硬件板(600)，育蜂区(100)与产蜜区(200)之间为隔王板(700)，重力蜂脾(104)设置在硬件板(600)与隔王板(700)之间，即设置在产蜜区(200)内。

8.根据权利要求7所述的智能蜂箱控制系统，其特征在于，所述的蜂脾(104)上的所有六边形蜂巢从中间分为两部分，一部分固定在蜂框下侧板(106)上，另一部分固定在蜂框上侧板(105)上，下侧板(106)的上方安装有压力板(110)，所述的压力板(110)的上方为上侧板(105)，且在压力板(110)上固定安装有两个弹簧(109)，所述的弹簧(109)使压力板(110)始终承受向下压力，在压力板(110)与蜂框下侧板(106)之间设置活动控制杆(107)，活动控制杆(107)与旋转轴(102)相连接。

9.根据权利要求7所述的智能蜂箱控制系统，其特征在于，所述的育蜂区(100)中安装有数据采集系统(120)与控制系统(130)的硬件设备，在育蜂区(100)的两个对角分别固定温度传感器A(11)，温度传感器B(12)，另两个对角分别固定湿度传感器(15)，湿度传感器(16)，两个在侧面安装风扇A(21)，风扇B(22)，风扇的一侧安装电热丝(26)，加湿器(27)固定在蜂箱底座(400)上；产蜜区(200)中也包括数据传输系统(120)与控制系统(130)的部分硬件设备，在育蜂区(100)与产蜜区(200)之间安装压力传感器(19)，电机(25)安装在硬件版(600)之上，电机(25)与旋转轴(101)和驱动模块(28)连接。

10.一种智能蜂箱控制系统的控制方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1：在应用层(150)中，设置Andriud端作为WiFi STA，作为TCP客户端，将串口WiFi模块(30)设置WiFi AP作为服务器，同时在串口转WiFi模块(30)建立WIFI热点，WiFi热点建立之后应用层(150)与该热点建立连接，形成一个WiFi无线局域网；

步骤2：局域网建立之后，打开应用层上的设备控制按钮(33)，选择手动或者自动模式后，数据采集系统(120)接受来自应用层(150)的数据采集指令，四个温度传感器、四个湿度传感器和压力传感器(19)分别测量当前的温度、湿度和重量的数据信息；

步骤3：将步骤2测量到的数据信息经过STM32F103ZET6控制器(20)中的A/D模数采集模块进行数据采集，将采集到的模拟量在STM32F103ZET6控制器(20)中进行数据转换或者换算，分别得到温度、湿度和重量的值；

步骤4：将步骤3中得到的数据信息轮流发送到串口转WiFi模块(30)，串口转WiFi模块(30)通过Socket通信将得到的数据通过WiFi局域网发送到应用层(150)；

步骤5：应用层(150)接收一帧包含温湿度、重量的数据，将获取的流数据包转换为字符串格式，通过subString方法对该字符串进行分割，获取对应的温湿度、重量值；

步骤6：将步骤5中获取的温湿度、重量信息显示在Android界面上，根据当前的显示信息，实现风扇、电机(25)、电热丝(26)、加湿器(27)的控制，首先选择手动按钮，蜂农根据自身经验值，启动风扇、电机、加热器、加湿器任何一个按钮，通过Socket通信发送一帧数据经过串口转WiFi模块(30)到达STM32F103ZET6 20中，STM32F103ZET6(20)解析发送的一帧数据对其进行分割获取相应的控制信息，然后驱动继电器(29)发送高低电平到相应的电机(25)、风扇、电热丝(26)、加湿器(27)，其中高电平是打开控制器，低电平是关闭控制器；

步骤7：当选择自动按钮后，手动模式按钮失效，在应用层(150)界面设置最佳温湿度信息以及重量阈值信息，然后发送自动按钮的控制信号和最佳温湿度以及重量阈值经过串口转WiFi模块(30)到STM32F103ZET6控制器(20)，STM32F103ZET6控制器(20)解析获取的数据并与当前温湿度传感器的平均值、压力传感器(19)的值进行对比；

步骤8：当四个温度传感器的平均值高于设定值时，STM32F103ZET6控制器(20)输出高电平，光耦的发光二极管发光，光耦的受光三极管接收到来自二极管的光后导通，PNP基极导通，集电极输出电压，集电极的高电压使继电器线圈得到额定电压，吸和公共端与常闭端，进而实现风扇的开启；而风扇的转速的控制通过PID比例-积分-微分的控制方法设置脉宽调制PWM的占空比来实现，从而保证风扇转速的平稳改变，即温度偏离阈值较大时风扇转速较快，风量较大，越接近阈值温度风扇转速越低，风量越小，从而实现对蜂箱内温度的精准控制；当温度低于设定值时，风扇转速降低或关闭，电热丝(26)导通发热使蜂箱内温度均匀上升；

步骤9：当蜂箱湿度低于设定值时，由STM32F103ZET6控制器(20)驱动继电器(29)处于高电平，吸和公共端与常闭端后控制加湿器(27)进行雾化，实现增加蜂箱内部的湿度，但是由于湿度难以使用闭环控制，所以当湿度较低时，固定加湿5分钟的方式进行湿度调节；当湿度高于设定值时，开启风扇和电热丝(26)，降低蜂箱湿度；

步骤10：压力传感器(19)安装在育蜂区(100)与产蜜区(200)之间，当STM32F103ZET6控制器(20)获取当前的压力值后解析转化为产蜜区(200)的重量，将该重量值与应用层(150)发送至STM32F103ZET6控制器(20)上的设定值进行比较，当产蜜区(200)重量大于设定阈值时，STM32F103ZET6控制器(20)发送3.3v高电压到驱动电路(28)提升电压电流值控制电机(25)旋转，当电机(25)旋转时带动安装在压力板(110)与蜂框下侧板(106)之间的控制杆(107)旋转，使得所有的六边形蜂巢(104)处于打开的状态，蜂蜜随着蜂脾在重力作用下流到集蜜管(500)中流出箱外，随着蜂蜜的流出，产蜜区(200)重量逐渐减小，当前重量小于设定阈值时，关闭蜂脾六边形(104)恢复正常的蜂脾结构。