CN108173947A - 一种基于窄带物联网的土壤六要素的采集装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于窄带物联网的土壤六要素的采集装置，包括若干NB‑IoT终端设备、电信NB‑IoT基站、IoT核心网、IoT联接管理平台、应用服务器和土壤质量监测平台。本发明装置和方法实现对土壤中六要素含量进行自动监测、上报，提高了监测的效率，同时大大减少了工作人员的野外人工监测带来的不必要的人力物力和时间的消耗；对农业发展而言可以使用户时刻把握土壤状态，减少不必要的经费损失，改善农作物的生长环境，提高农作物的产量；对生态环境保护而言，可以及时有效地改善土壤的质量，保全水质，把握绿化植物的生长状况，减少不必要的绿化损失，同时也可以用于检测土壤中氮素、磷矿石、钾矿石含量，保证有用资源的运用。
Description
【技术领域】
本发明涉及土壤监测技术领域，具体涉及的是一种基于窄带物联网的土壤六要素的采集装置。
【背景技术】
在互联网的大时代，从2G网络到4G网络，从GPRS网络到LTE网络，移动互联网的网络速度越来越快，经历了翻天覆地的变化，但是这之前都只是为了连接“人”而生，而随着物联网时代的到来，从4G向5G网络进发的过程中，就出现了分支，一边向更大流量的方向发展，一边却向小数据的方向发展，即一边是一定移动宽带，另一边是物联网时代，移动通信网络正在向连接“物”而演进。而作为物联网的一个分支，NB-IoT，即窄带物联网，就是在此过程中产生的，它具有成本低、覆盖能力强、低时延敏感、高容量和低功耗等优点。因为具有上述的优点，NB-IoT可以广泛地应用于大范围、大数据量、长时间的定点数据采集，目前出现的有智能电表、智能水表、和智能停车等。
土壤是植物生长的必不可少的条件，但是不同的植物对土壤六要素的含量的需求量不同，每种植物都有一个可以让其能最佳生长的土壤六要素范围值，当有某个因素超出了该范围值，会影响植物的生长，甚至会对植物的生长产生危害。现有的技术中，土壤监测系统的建立受传感器技术、作物生长监测和作物栽培管理决策技术的制约，存在着监测指标单一，监测点范围小、监测手段繁琐、成本高、施工困难、易受干扰等缺陷与不足，无法满足实际应用需求。
【发明内容】
鉴于以上内容，本发明旨在提供一种基于窄带物联网的土壤六要素的采集装置及方法，可以实现对土壤六要素数据的智能监测，使用户能随时随地掌控土壤的数据信息，并分别针对种植的各种不同的植物来对应调整土壤中六要素的含量，达到使植物更健康生长的目的，从而促进农业的发展与生态环境的保护和建设。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种基于窄带物联网的土壤六要素的采集装置，所述采集装置包括有若干NB-IoT终端设备、电信NB-IoT基站、IoT核心网、IoT联接管理平台、应用服务器和土壤质量监测平台；
所述若干NB-IoT终端设备分别按需布置在农田中，并在所述应用服务器上进行注册，且分别包括有数据整合模块、土壤六要素传感器及NB-IoT终端；所述数据整合模块的上端连接NB-IoT终端，下端通过串口连接有土壤六要素传感器，所述土壤六要素传感器用于感测土壤六要素数据，所述数据整合模块用于给所述六要素传感器供电，并获取土壤六要素数据，再把六要素数据整合后封装成数据包发送至所述NB-IoT终端；
所述NB-IoT终端设备的NB-IoT终端通过空口连接到所述电信NB-IoT基站，并通过随机接入过程与电信NB-IoT基站建立初始化连接，且被电信NB-IoT基站分配好网络数据传输资源信息；所述NB-IoT终端设备的NB-IoT终端在主动或收到电信NB-IoT基站寻呼后与NB-IoT基站之间建立RRC连接后把六要素数据包上报至所述电信NB-IoT基站；所述电信NB-IoT基站将接收到的数据包通过所述IoT核心网传送至所述IoT连接管理平台，所述IoT连接管理平台用于根据接收的不同类型数据将数据转发至相应的业务应用服务器进行处理，所述应用服务器用于收到数据后进行相应的整理，筛选出所有NB-IoT终端采集到的土壤六要素数据包，将其保存进数据库，同时转发给土壤质量监测平台；
所述土壤质量监测平台的PC端对土壤六要素数据进行分析处理，制作成土壤六要素数据表，找出其中的超限因素和NB-IoT终端设备的位置，触发报警通知用户，同时将报警信息发送给土壤质量监测平台的手机端通知用户，该报警信息包括有NB-IoT终端设备的安装位置、安装的经纬度、安装点种植的植物类型、超限的因素、植物最佳的生长因素范围及超出范围的差值。
进一步地，所述土壤六要素传感器包括光照传感器、墒情传感器、第一温度传感器、第二温度传感器、肥力传感器、湿度传感器和PH值传感器，所述肥力传感器、墒情传感器和PH值传感器为一体安装在土壤之下，分别用于测试土壤的实际肥力、土壤的实际墒情和土壤的实际PH值；所述湿度传感器、所述光照传感器安装在空气中，用于测量空气中的实际湿度和光照；所述第一温度传感器安装在土壤中用于获取土壤中的实际温度，所述第二温度传感器安装在空气中用于获取空气的实际温度。
进一步地，所述PC端包括有中央处理器、数据分析处理单元、数据存储器、数据表建立单元、数据比较单元、报警单元及反馈单元；所述数据采集单元、数据表建立单元、数据比较单元、报警单元及反馈单元分别与所述中央处理器连接；所述数据分析处理单元用于对来自NB-IoT终端设备的土壤六要素数据进行分析处理，所述数据表建立单元用于建立六要素数据表，所述数据存储器用于存储植物对应的最佳生长的土壤六要素的范围，将该最佳生长范围作为生长预设范围，所述数据比较单元用于将采集到的土壤六要素数据与生长预设范围比较，并在采集到的土壤六要素数据超出生长预设范围时所述报警单元发出报警信息；所述反馈单元用于对用户提出土壤质量改善意见和建议。
进一步地，每一个NB-IoT终端设备都有一个IMSI或者ESN号，在注册时，以IMSI或者ESN号作为序列号进行索引和寻址，同时设置该NB-IoT终端设备的名称、NB-IoT终端设备型号、是否安装sim卡、sim卡号码、NB-IoT终端设备安装位置、NB-IoT终端设备安装的经度和纬度，同时可以调用API接口对设备信息进行更新和和删除操作。
一种基于窄带物联网的土壤六要素的采集方法，该方法包括有以下步骤：
S1，在农田中分别均匀布置有若干NB-IoT终端设备，并在应用服务器平台上对所有NB-IoT终端设备进行注册；
S2，NB-IoT终端设备的NB-IoT终端通过随机接入过程与电信NB-IoT基站建立初始化连接，并被电信NB-IoT基站分配好网络数据传输资源信息；
S3，NB-IoT终端设备的NB-IoT终端与电信NB-IoT基站之间建立RRC连接；
S4，NB-IoT终端设备的数据整合模块从土壤六要素传感器中采集到土壤六要素数据，将采集到的六要素数据整合后按照NB-IoT数据传输协议封装成数据包上报至电信NB-IoT基站；
S5，电信NB-IoT基站将接收到的数据包通过IoT核心网传送至IoT连接管理平台；
S6，当数据传输完成后，电信NB-IoT基站释放与NB-IoT终端设备的RRC连接，NB-IoT终端设备进入节电模式，等待下一次的数据上报发送或NB-IoT基站的寻呼；
S7，IoT连接管理平台用于根据接收的不同类型数据将数据转发至相应的业务应用服务器进行处理；
S8，应用服务器收到数据后进行相应的整理，并筛选出所有NB-IoT终端设备采集到的土壤六要素数据，将其保存进数据库，同时转发给土壤质量监测平台；
S9，土壤质量监测平台的PC端对土壤六要素数据进行分析处理，制作成土壤六要素数据表，找出其中的超限因素和NB-IoT终端设备的位置，触发报警通知用户，同时将报警信息发送给土壤质量监测平台的手机端通知用户；
S10,用户查询特定的NB-IoT终端设备信息，查询指令通过NB-IoT联接管理平台，经过IoT核心网发送到对应的电信NB-IoT基站，NB-IoT基站待NB-IoT终端设备进入连接状态并建立好RRC连接后，通过RRC连接把指令下发给NB-IoT终端设备，NB-IoT终端设备则返回相关数据。
相对现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明装置和方法可以实现对土壤中六要素含量进行自动精确的监测、自动上报，提高了监测的效率，同时大大减少了工作人员的野外人工监测带来的不必要的人力物力和时间的消耗；对农业发展而言可以使用户时刻把握土壤状态，减少不必要的经费损失，改善农作物的生长环境，提高农作物的产量；对生态环境保护而言，可以及时有效地改善土壤的质量，保全水质，把握绿化植物的生长状况，减少不必要的绿化损失，同时也可以用于检测土壤中氮素、磷矿石、钾矿石含量，保证有用资源的运用等。
【附图说明】
图1是本发明一种基于窄带物联网的土壤六要素的采集装置的一方块图。
图2是图1中PC端的一方块图。
图3是一种基于窄带物联网的土壤六要素的采集方法的一流程图。
图4是图3中A之后的一流程图。
图5是图4中B之后的一流程图。
主要元件符号说明
| NB-IoT终端设备1 | 电信NB-IoT基站2 | IoT核心网3 |
| IoT联接管理平台4 | 应用服务器5 | 土壤质量监测平台6 |
| 数据整合模块11 | 土壤六要素传感器12 | NB-IoT终端13 |
| 光照传感器121 | 墒情传感器122 | 第一温度传感器123 |
| 第二温度传感器127 | 肥力传感器124 | 湿度传感器125 |
| PH值传感器126 | PC端61 | 用户端62 |
| 中央处理器610 | 数据分析处理单元611 | 数据存储器612 |
| 数据表建立单元613 | 数据比较单元614 | 报警单元615 |
| 反馈单元616 |
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
【具体实施方式】
为了本领域技术人员更加清楚地理解本发明技术方案，以下结合说明书附图对本发明技术方案作进一步详细说明，值得注意的是，以下具体实施方式仅用以说明本发明技术方案，而非限定。
请参阅图1，一种基于窄带物联网(NB-IoT)的土壤六要素采集装置，包括若干NB-IoT终端设备1、电信NB-IoT基站2、IoT核心网3、IoT联接管理平台4、应用服务器5和土壤质量监测平台6。
所述若干NB-IoT终端设备1分别布置在农田中，并在应用服务器5平台上对所有NB-IoT终端设备1进行注册；每一个NB-IoT终端设备1都有一个IMSI或者ESN号，在注册时，以IMSI或者ESN号作为序列号进行索引和寻址，同时设置该NB-IoT终端设备的名称、NB-IoT终端设备型号、是否安装sim卡、sim卡号码、NB-IoT终端设备安装位置、NB-IoT终端设备安装的经度和纬度，同时可以调用API接口对设备信息进行更新和和删除操作。
每一NB-IoT终端设备1包括有数据整合模块11、土壤六要素传感器12及NB-IoT终端13。所述数据整合模块11的上端连接NB-IoT终端13，下端通过串口连接有土壤六要素传感器12，所述土壤六要素传感器12用于感测土壤六要素数据，所述数据整合模块11用于给所述六要素传感器12供电，并分别获取土壤六要素数据，即土壤的肥力值(EC值dS/m)、土壤的墒情值(即含水量％)，土壤的PH值、土壤的温度值(℃)、空气的温度值(℃)、光照强度(Lux)和空气的湿度(％RH)值，再将采集到的六要素数据整合后按照NB-IoT数据传输协议封装成数据包发送至所述NB-IoT终端13。
进一步地，所述土壤六要素传感器12包括光照传感器121、墒情传感器122、第一温度传感器123、第二温度传感器127、肥力传感器124、湿度传感器125和PH值传感器126，所述土壤六要素传感器12安装于农田中，其中：肥力传感器124、墒情传感器122和PH值传感器126为一体安装在土壤之下，分别用于测试土壤的实际肥力、土壤的实际墒情和土壤的实际PH值；所述湿度传感器125、所述光照传感器121安装在空气中，用于测量空气中的实际湿度和光照；所述第一温度传感器123安装在土壤中用于获取土壤中的实际温度，所述第二温度传感器127安装在空气中用于获取空气的实际温度。
所述NB-IoT终端设备1的NB-IoT终端13通过空口连接到所述电信NB-IoT基站2，并把六要素数据包上报至所述NB-IoT基站2。
所述电信NB-IoT基站2主要承担空口接入处理和小区管理等相关功能，通过S1-lite接口与所述IoT核心网3进行连接，将非接入层数据转发给高层网元处理。
进一步地，NB-IoT终端设备1的NB-IoT终端13通过随机接入过程与电信NB-IoT基站2建立初始化连接，并被电信NB-IoT基站2分配好网络数据传输资源信息。当NB-IoT终端设备NB-IoT终端13主动或收到电信NB-IoT基站2寻呼后被动向基站发起RRCConnectionRequest信令，请求建立RRC连接。电信NB-IoT基站2向NB-IoT终端设备1的NB-IoT终端13发送RRCConnectionSetup信令，同意建立RRC连接。然后，NB-IoT终端设备1的NB-IoT终端13向电信NB-IoT基站2回送RRCConnectionSetupComplete信令，其中可能携带有up-CIoT-EPS-Optimisation-r13信元，若没有携带up-CIoT-EPS-Optimisation-r13信元，则表明NB-IoT终端设备1的NB-IoT终端13只支持控制面功能优化的数据传输方案，不支持用户面功能优化方案，否则两种方案均支持。控制面功能优化的数据传输方案和用户面功能优化方案是蜂窝物联网(CIoT)在EPS定义的两种优化方案，用于NB-IoT的数据传输方式。
当数据传输完成后，基站电信NB-IoT基站释放与终端的RRC连接，当RRC连接释放后，终端进入PSM(Power Saving Mode，节电模式)
NB-IoT终端设备1的NB-IoT终端13借助PSM(Power Saving Mode，节电模式)和eDRX(entended Discontinuous Reception，扩展的非连续性接收模式)可以实现NB-IoT终端设备的省电性能。在PSM模式下，终端设备虽然仍旧是注册在网状态，但却不进行信令的通信，从而使终端更长时间驻留在深度睡眠以达到省电的目的。在eDRX模式下，进一步延长了终端在空闲模式下的睡眠周期，减少接收单元不必要的启动，相对于PSM，大幅度提升了下行的可达性。
所述IoT核心网3承担与终端非接入层交互的功能，将IoT业务相关数据转发到IoT联接管理平台4进行处理。
所述IoT联接管理平台4汇集从各IoT核心网3得到的IoT数据，根据不同类型转发至相应的业务应用进行处理。
所述应用服务器5是IoT数据的最终汇聚点，根据不同的用户需求进行不同的数据处理等操作。
具体地说，所述NB-IoT基站2将接收到的数据包通过所述IoT核心网3传送至所述IoT连接管理平台4，所述IoT连接管理平台4用于根据接收的不同类型数据将数据转发至相应的业务应用服务器5进行处理，所述应用服务器5用于收到数据后进行相应的整理，筛选出所有NB-IoT终端1采集到的土壤六要素数据包，将其保存进数据库，同时转发给土壤质量监测平台6。
请一起参阅图2，所述土壤质量监测平台6的PC端61对土壤六要素数据进行分析处理，制作成土壤六要素数据表，找出其中的超限因素和NB-IoT终端设备1的位置，触发报警通知用户，同时将报警信息发送给土壤质量监测平台的手机端62通知用户，该报警信息包括有NB-IoT终端设备1的安装位置、安装的经纬度、安装点种植的植物类型、超限的因素、该植物最佳的生长因素范围及超出范围的差值。
另外，用户通过土壤质量监测平台6的PC端或手机端查询特定的NB-IoT终端设备1信息，查询指令通过IoT联接管理平台4，经过IoT核心网3发送到对应的电信NB-IoT基站2，所述电信NB-IoT基站2待NB-IoT终端设备1进入连接状态并建立好RRC连接后，通过RRC连接把指令下发给NB-IoT终端设备1，NB-IoT终端设备1则返回相关数据。
进一步地，所述PC端61包括有中央处理器610、数据分析处理单元611、数据存储器612、数据表建立单元613、数据比较单元614、报警单元615及反馈单元616。所述数据分析处理单元611、数据存储器612、数据表建立单元613、数据比较单元614、报警单元615及反馈单元616分别与所述中央处理器610连接。
所述数据分析处理单元611用于对来自NB-IoT终端设备1的土壤六要素数据进行分析处理，所述数据表建立单元613用于建立六要素数据表，所述数据存储器612用于存储植物对应的最佳生长的土壤六要素的范围，将该最佳生长范围作为生长预设范围，所述数据比较单元614用于将采集到的土壤六要素数据与生长预设范围比较，并在采集到的土壤六要素数据超出生长预设范围时所述报警单元615发出报警信息，并且所述反馈单元616用于对用户提出土壤质量改善意见和建议。
请参阅图3-5，一种基于窄带物联网(NB-IoT)的土壤六要素采集方法，包括有以下步骤：
S1，在农田中分别均匀布置有若干NB-IoT终端设备，并在应用服务器平台上对所有NB-IoT终端设备进行注册；每一个NB-IoT终端设备都有一个IMSI或者ESN号，在注册时，以IMSI或者ESN号作为序列号进行索引和寻址，同时设置该NB-IoT终端设备的名称、NB-IoT终端设备型号、是否安装sim卡、sim卡号码、NB-IoT终端设备安装位置、NB-IoT终端设备安装的经度和纬度，同时可以调用API接口对设备信息进行更新和和删除操作；
S2，NB-IoT终端设备的NB-IoT终端通过随机接入过程与电信NB-IoT基站建立初始化连接，并被电信NB-IoT基站分配好网络数据传输资源信息；
S3，NB-IoT终端设备的NB-IoT终端与电信NB-IoT基站之间建立RRC连接；
S4，NB-IoT终端设备的数据整合模块从土壤六要素传感器中采集到土壤六要素数据，将采集到的六要素数据整合后按照NB-IoT数据传输协议封装成数据包上报至电信NB-IoT基站；
S5，电信NB-IoT基站将接收到的数据包通过IoT核心网传送至IoT连接管理平台；
S6，当数据传输完成后，电信NB-IoT基站释放与NB-IoT终端设备的RRC连接，NB-IoT终端设备进入节电模式，等待下一次的数据上报发送或NB-IoT基站的寻呼；
S7，IoT连接管理平台用于根据接收的不同类型数据将数据转发至相应的业务应用服务器进行处理；
S8，应用服务器收到数据后进行相应的整理，并筛选出所有NB-IoT终端设备采集到的土壤六要素数据，将其保存进数据库，同时转发给土壤质量监测平台；
S9，土壤质量监测平台的PC端对土壤六要素数据进行分析处理，制作成土壤六要素数据表，找出其中的超限因素和NB-IoT终端设备的位置，触发报警通知用户，同时将报警信息发送给土壤质量监测平台的手机端通知用户；
S10,用户查询特定的NB-IoT终端设备信息，查询指令通过NB-IoT联接管理平台，经过IoT核心网发送到对应的电信NB-IoT基站，NB-IoT基站待NB-IoT终端设备进入连接状态并建立好RRC连接后，通过RRC连接把指令下发给NB-IoT终端设备，NB-IoT终端设备则返回相关数据。
下面以苹果的生长为例说明本采集方法的应用：
苹果生长所需要的最佳的土壤温度范围为15-20℃，最佳墒情范围，即田间持水量，为60-80％，最佳PH值范围为6.0-6.7，最佳肥力值，即土壤电导率，EC值范围为0.30-0.60dS/m，最佳空气温度范围为20-27℃，最佳的光照强度范围为37000-48000Lux，最佳空气湿度范围为65-75％。如果传感器采集到的土壤六要素数据值不处在上述的最佳生长范围内，则会对苹果树的生长造成一定不好的影响，差值越大，则影响越大。
如果采集到的土壤的PH值不在该范围内，无论高出该范围或低于该范围，都会影响苹果的生长，从而影响苹果的产量，如果差值太大，测的PH值达到7.5以上，土壤此时呈现强碱性，甚至有可能会导致苹果的根部坏死。此时会提醒用户土壤呈现强碱性，需要对土壤进行改良，此时，用户可以通过增施有机肥、及时松土、施用磷石膏、多施钙质化肥、施用腐殖酸类改良剂等措施来对土壤进行改善。
如果采集到的土壤的EC值范围处于0.30dS/m以下，则提醒用户肥料不足，应立即对土壤施用液体肥料和复合肥料；如果测出土壤的EC值范围处于0.30-0.60dS/m，则提醒用户肥料正常，可以适当量地进行施肥或不施肥；如果测出土壤的EC值范围处于0.60-1.0dS/m之间，则提醒用户肥料过量，需减少施肥量1/3，减少底肥，重点注重追肥；如果测出土壤的EC值范围处于1.0dS/m-1.5dS/m之间，则提醒用户肥料过量，需减少施肥量1/2，减少底肥，重点注重追肥；若测出土壤的EC值范围处于1.5dS/m以上，则提醒用户不可再施肥，此时有发生盐类浓度灾害的危险，需要进行土壤改良。
本发明具有如下有益效果：本发明装置和方法可以实现对土壤中六要素含量进行自动精确的监测、自动上报，提高了监测的效率，同时大大减少了工作人员的野外人工监测带来的不必要的人力物力和时间的消耗；对农业发展而言可以使用户时刻把握土壤状态，减少不必要的经费损失，改善农作物的生长环境，提高农作物的产量；对生态环境保护而言，可以及时有效地改善土壤的质量，保全水质，把握绿化植物的生长状况，减少不必要的绿化损失，同时也可以用于检测土壤中氮素、磷矿石、钾矿石含量，保证有用资源的运用等。
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。
Claims (6)
1.一种基于窄带物联网的土壤六要素的采集装置，其特征在于：所述采集装置包括有若干NB-IoT终端设备、电信NB-IoT基站、IoT核心网、IoT联接管理平台、应用服务器和土壤质量监测平台；
所述若干NB-IoT终端设备分别按需布置在农田中，并在所述应用服务器上进行注册，且分别包括有数据整合模块、土壤六要素传感器及NB-IoT终端；所述数据整合模块的上端连接NB-IoT终端，下端通过串口连接有土壤六要素传感器，所述土壤六要素传感器用于感测土壤六要素数据，所述数据整合模块用于给所述六要素传感器供电，并获取土壤六要素数据，再把六要素数据整合后封装成数据包发送至所述NB-IoT终端；
所述NB-IoT终端设备的NB-IoT终端通过空口连接到所述电信NB-IoT基站，并通过随机接入过程与电信NB-IoT基站建立初始化连接，且被电信NB-IoT基站分配好网络数据传输资源信息；所述NB-IoT终端设备的NB-IoT终端在主动或收到电信NB-IoT基站寻呼后与电信NB-IoT基站之间建立RRC连接后把六要素数据包上报至所述电信NB-IoT基站；所述电信NB-IoT基站将接收到的数据包通过所述IoT核心网传送至所述IoT连接管理平台，所述IoT连接管理平台用于根据接收的不同类型数据将数据转发至相应的业务应用服务器进行处理，所述应用服务器用于收到数据后进行相应的整理，筛选出所有NB-IoT终端采集到的土壤六要素数据包，将其保存进数据库，同时转发给土壤质量监测平台；
所述土壤质量监测平台的PC端对土壤六要素数据包进行分析处理，制作成土壤六要素数据表，找出其中的超限因素和NB-IoT终端设备的位置，触发报警通知用户，同时将报警信息发送给土壤质量监测平台的手机端通知用户，该报警信息包括有NB-IoT终端设备的安装位置、安装的经纬度、安装点种植的植物类型、超限的因素、植物最佳的生长因素范围及超出范围的差值。
2.如权利要求1所述的一种基于窄带物联网的土壤六要素的采集装置，其特征在于：所述土壤六要素传感器包括光照传感器、墒情传感器、第一温度传感器、第二温度传感器、肥力传感器、湿度传感器和PH值传感器，所述肥力传感器、墒情传感器和PH值传感器为一体安装在土壤之下，分别用于测试土壤的实际肥力、土壤的实际墒情和土壤的实际PH值；所述湿度传感器、所述光照传感器安装在空气中，用于测量空气中的实际湿度和光照；所述第一温度传感器安装在土壤中用于获取土壤中的实际温度，所述第二温度传感器安装在空气中用于获取空气的实际温度。
3.如权利要求2所述的一种基于窄带物联网的土壤六要素的采集装置，其特征在于：所述PC端包括有中央处理器、数据分析处理单元、数据存储器、数据表建立单元、数据比较单元、报警单元及反馈单元；所述数据分析单元、数据存储器、数据表建立单元、数据比较单元、报警单元及反馈单元分别与所述中央处理器连接；所述数据分析处理单元用于对来自NB-IoT终端设备的土壤六要素数据进行分析处理，所述数据表建立单元用于建立六要素数据表，所述数据存储器用于存储植物对应的最佳生长的土壤六要素的范围，将该最佳生长范围作为生长预设范围，所述数据比较单元用于将采集到的土壤六要素数据与生长预设范围比较，并在采集到的土壤六要素数据超出生长预设范围时所述报警单元发出报警信息；所述反馈单元用于对用户提出土壤质量改善意见和建议。
4.如权利要求2所述的一种基于窄带物联网的土壤六要素的采集装置，其特征在于：每一个NB-IoT终端设备都有一个IMSI或者ESN号，在注册时，以IMSI或者ESN号作为序列号进行索引和寻址，同时设置该NB-IoT终端设备的名称、NB-IoT终端设备型号、是否安装sim卡、sim卡号码、NB-IoT终端设备安装位置、NB-IoT终端设备安装的经度和纬度，同时可以调用API接口对设备信息进行更新和和删除操作。
5.一种基于窄带物联网的土壤六要素的采集装置，其特在于：所述采集装置包括有若干NB-IoT终端设备、电信NB-IoT基站、IoT核心网、IoT联接管理平台、应用服务器和土壤质量监测平台；
所述若干NB-IoT终端设备分别按需布置在苹果种植地中，并在所述应用服务器上进行注册，且分别包括有数据整合模块、土壤六要素传感器及NB-IoT终端；所述数据整合模块的上端连接NB-IoT终端，下端通过串口连接有土壤六要素传感器，所述土壤六要素传感器用于感测土壤六要素数据，所述数据整合模块用于给所述六要素传感器供电，并获取土壤六要素数据，再把六要素数据整合后封装成数据包发送至所述NB-IoT终端；
所述NB-IoT终端设备的NB-IoT终端通过空口连接到所述电信NB-IoT基站，并通过随机接入过程与电信NB-IoT基站建立初始化连接，且被电信NB-IoT基站分配好网络数据传输资源信息；所述NB-IoT终端设备的NB-IoT终端在主动或收到电信NB-IoT基站寻呼后与NB-IoT基站之间建立RRC连接后把六要素数据包上报至所述电信NB-IoT基站；所述电信NB-IoT基站将接收到的数据包通过所述IoT核心网传送至所述IoT连接管理平台，所述IoT连接管理平台用于根据接收的不同类型数据将数据转发至相应的业务应用服务器进行处理，所述应用服务器用于收到数据后进行相应的整理，筛选出所有NB-IoT终端采集到的土壤六要素数据包，将其保存进数据库，同时转发给土壤质量监测平台；
所述土壤质量监测平台的PC端对土壤六要素数据进行分析处理，制作成土壤六要素数据表，找出其中的超限因素和NB-IoT终端设备的位置，触发报警通知用户，同时将报警信息发送给土壤质量监测平台的手机端通知用户，该报警信息包括有NB-IoT终端设备的安装位置、安装的经纬度、安装点种植的植物类型、超限的因素、苹果生长最佳的生长因素范围及超出范围的差值。
6.一种基于窄带物联网的土壤六要素的采集方法，其特征在于：包括有以下步骤：
S1，在农田中分别均匀布置有若干NB-IoT终端设备，并在应用服务器平台上对所有NB-IoT终端设备进行注册；
S2，NB-IoT终端设备的NB-IoT终端通过随机接入过程与电信NB-IoT基站建立初始化连接，并被电信NB-IoT基站分配好网络数据传输资源信息；
S3，NB-IoT终端设备的NB-IoT终端与电信NB-IoT基站之间建立RRC连接；
S4，NB-IoT终端设备的数据整合模块从土壤六要素传感器中采集到土壤六要素数据，将采集到的六要素数据整合后按照NB-IoT数据传输协议封装成数据包上报至电信NB-IoT基站；
S5，电信NB-IoT基站将接收到的数据包通过IoT核心网传送至IoT连接管理平台；
S6，当数据传输完成后，电信NB-IoT基站释放与NB-IoT终端设备的RRC连接，NB-IoT终端设备进入节电模式，等待下一次的数据上报发送或NB-IoT基站的寻呼；
S7，IoT连接管理平台用于根据接收的不同类型数据将数据转发至相应的业务应用服务器进行处理；
S8，应用服务器收到数据后进行相应的整理，并筛选出所有NB-IoT终端设备采集到的土壤六要素数据，将其保存进数据库，同时转发给土壤质量监测平台；
S9，土壤质量监测平台的PC端对土壤六要素数据进行分析处理，制作成土壤六要素数据表，找出其中的超限因素和NB-IoT终端设备的位置，触发报警通知用户，同时将报警信息发送给土壤质量监测平台的手机端通知用户；
S10,用户查询特定的NB-IoT终端设备信息，查询指令通过NB-IoT联接管理平台，经过IoT核心网发送到对应的电信NB-IoT基站，NB-IoT基站待NB-IoT终端设备进入连接状态并建立好RRC连接后，通过RRC连接把指令下发给NB-IoT终端设备，NB-IoT终端设备则返回相关数据。
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