CN110113575A - 一种基于NB-IoT的农情信息实时监测平台 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于NB‑IoT的农情信息实时监测平台，涉及农业监控设备领域，利用一种基于NB‑IoT的农情信息实时监测平台远程监控果园情况，具有通信成本低、监控效果好的特点；包括终端处理器、NB‑IoT通信模块、太阳能充电模块、摄像头以及用于控制摄像头旋转的旋转控制电路，所述的终端处理器分别与NB‑IoT通信模块、太阳能充电模块、摄像头以及旋转控制电路连接，所述的NB‑IoT通信模块与一远程服务器无线连接，所述的终端处理器上设有目标识别模块；用于农情的远程监控。

Description

一种基于NB-IoT的农情信息实时监测平台
技术领域
本发明涉及农业监控设备领域，更具体地说，尤其涉及一种基于NB-IoT的农情信息实时监测平台。
背景技术
NB-IOT是窄带物联网(Narrow BandInternetof Things),主要基于LTE技术，具有覆盖广、海量连接、低功耗的特点。目前，随着高速光网、互联网协议第六版(IPv6)、4/5G网络、移动物联网(NB-IoT)等新一代信息基础设施建设不断推进，NB-IoT网络的覆盖范围逐渐扩大，服务质量不断提升，可以将其进一步推广应用至智能抄表、环保监测、农业监控、交通管理等公共服务领域。
在果园中，果树树叶和果实虫害的实时监控对果树的生长及收获显得尤为重要，但由于受到通信成本和MCU性价比等这些因素的影响，若直接将终端摄像头拍摄到的原始图像数据上传至远程服务器，或者从远程服务器控制调整终端摄像头的拍摄角度，则通信资费会较高，很难实现对果树生长过程的实时监控。因此，亟待发明一种通信成本更低、监控效果更好的用于实时监测农情信息的系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于NB-IoT的农情信息实时监测平台，利用该农情信息实时监测平台远程监控果园情况，具有通信成本低、监控效果好的特点。
本发明采用的技术方案如下：
一种基于NB-IoT的农情信息实时监测平台，其中，包括终端处理器、NB-IoT通信模块、太阳能充电模块、摄像头以及用于控制摄像头旋转的旋转控制电路，所述的终端处理器分别与NB-IoT通信模块、太阳能充电模块、摄像头以及旋转控制电路连接，所述的NB-IoT通信模块与一远程服务器无线连接，所述的终端处理器上设有目标识别模块。
进一步的，所述的终端处理器是将摄像头所获得的图像信息通过目标识别模型识别出目标信息后发送给远程服务器。
进一步的，所述终端处理器的处理步骤具体如下：
(1)终端处理器控制旋转控制电路转动调节摄像头的拍摄角度，摄像头将获取到的图像信息传送至终端处理器；
(2)终端处理器将接收到的图像信息传送至目标识别模块进行识别，若识别出相关目标，进入下一步处理；若没有识别出相关目标则不作处理；
(3)终端处理器发送识别成功信息至远程服务器。
进一步的，所述的目标识别模块为训练出的识别模型，包括多种类别文件。
进一步的，所述的NB-IoT通信模块通过NB-IoT网络与远程服务器连接，采用JSON数据标准。
进一步的，所述的终端处理器上还设有扩展接口。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：
本发明的一种基于NB-IoT的农情信息实时监测平台，其中，包括终端处理器、NB-IoT通信模块、太阳能充电模块、摄像头以及用于控制摄像头旋转的旋转控制电路，所述的终端处理器分别与NB-IoT通信模块、太阳能充电模块、摄像头以及旋转控制电路电路连接，所述的NB-IoT通信模块与一远程服务器无线连接，所述的终端处理器上设有目标识别模块。本发明的一种基于NB-IoT的农情信息实时监测平台，利用终端处理器控制摄像头的拍摄角度，可以更好的获取果园中的图像信息，再利用目标识别模块快速的对图像信息进行识别，若识别出目标则反馈至远程服务器中，方便远程服务器及时了解果园内情况理，将识别成功信息通过NB-IoT反馈至远程服务器，也可以从远程服务器下发的控制命令信息调整拍摄角度或改变类别文件等，以达到最佳的处理效果或者识别不同的目标等，通信成本更低，监控效果更好。
附图说明
图1是本发明各部件的连接结构框图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，对本发明的技术方案作进一步的详细说明，但不构成对本发明的任何限制。
参照图1所示，本发明的一种基于NB-IoT的农情信息实时监测平台，包括终端处理器1、NB-IoT通信模块2、太阳能充电模块3、摄像头4以及用于控制摄像头4旋转的旋转控制电路5，所述的终端处理器1分别与NB-IoT通信模块2、太阳能充电模块3、摄像头4以及旋转控制电路5连接，所述的NB-IoT通信模块2与一远程服务器无线连接，所述的终端处理器1上设有目标识别模块。终端处理器1通过NB-IoT通信模块2与远程服务器进行数据交互，终端处理器1控制旋转控制电路5使摄像头4旋转调整拍摄角度，摄像头4获取到果园中的图像信息后传送至终端处理器1，再利用目标识别模块快速的对图像信息进行识别，若在图像信息中识别出目标则反馈至远程服务器中，方便远程服务器及时了解果园内情况理，将识别成功信息通过NB-IoT反馈至远程服务器。同时，终端处理器1还会通过NB-IoT通信模块2接收远程服务器下发的如图像信息分析判断过程中的识别配置参数、旋转控制电路5的旋转角度等控制命令信息，终端处理器1根据控制命令信息调整图像信息识别过程中的参数以及发出控制命令调整旋转控制电路5的旋转角度。终端处理器1将从摄像头4中获取到的图像信息传送至外部计算机，利用外部计算机的高性能快速的将图像信息训练生成目标识别模型，终端处理器1加载了目标识别模型后，可以快速的识别出图像信息中的目标。太阳能充电模块3负责提供电能，不需要拍摄图像时，终端处理器1关闭，只有处于PSM模式的NB-IoT通信模块2工作，使整个检测平台处于最低的功耗状态，远程服务器通过NB-IoT网络下发信息，而终端处理器1上报信息则采用消息订阅方式。
所述的终端处理器1是将摄像头4所获得的图像信息通过目标识别模型识别出目标信息后发送给远程服务器。步骤具体为：
(1)终端处理器1控制旋转控制电路5转动调节摄像头4的拍摄角度，摄像头4将获取到的图像信息传送至终端处理器1。
(2)终端处理器1将接收到的图像信息传送至目标识别模块进行识别，若识别出相关目标，进入下一步处理；若没有识别出相关目标则不作处理。
所述的目标识别模块为训练出的识别模型，是利用包括多种类别文件。使用前，先通过各种方法尽可能多的收集与现场可能出现的与目标相关的图像，然后标注目标，利用外部高性能计算机终端训练出目标识别模型，再将目标识别模型加载至目标识别模块中，多种类别文件可以识别出如果实、各种害虫或者树叶等不同的目标，可以在远程服务器中选择类别文件来控制所识别的目标，或者提高识别的精度，也便于设备的升级。
(3)终端处理器1发送识别成功信息至远程服务器。终端处理器1只将识别成功信息封装成JSON格式发送至远程服务器，而不是传输目标图像，只需要传输极少量的数据就可以将现场的农情传输至远程服务器，可以大大的降低通信开销。
由于识别结果中带有目标定位信息，所以当比较关注的目标(如害虫)处于图像中央时，可以作为重点拍摄的角度，并减少多次无目标角度的识别次数，提高监测的有效性。远程服务器也可以远程设置当前摄像头4重点拍摄的角度，实现自动或手动的角度调节方式。
所述的NB-IoT通信模块2通过NB-IoT网络与远程服务器连接，采用JSON数据标准，NB-IoT网络具有成本低、连接范围大、功耗低、覆盖范围广的特点，为终端和远程服务器数据交互提供了便利性和兼容性。
所述的终端处理器1上还设有扩展接口，方便对终端处理器1进行其他的功能拓展。
本发明的一种基于NB-IoT的农情信息实时监测平台，利用终端处理器1控制摄像头4的拍摄角度，可以更好的获取果园中的图像信息，再利用目标识别模块快速的对图像信息进行识别，若识别出目标则反馈至远程服务器中，方便远程服务器及时了解果园内情况理，将识别成功信息通过NB-IoT反馈至远程服务器，也可以从远程服务器下发的控制命令信息调整拍摄角度或改变类别文件等，以达到最佳的处理效果或者识别不同的目标等，通信成本更低，监控效果更好。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡在本发明的精神和原则范围内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于NB-IoT的农情信息实时监测平台，其特征在于，包括终端处理器(1)、NB-IoT通信模块(2)、太阳能充电模块(3)、摄像头(4)以及用于控制摄像头(4)旋转的旋转控制电路(5)，所述的终端处理器(1)分别与NB-IoT通信模块(2)、太阳能充电模块(3)、摄像头(4)以及旋转控制电路(5)连接，所述的NB-IoT通信模块(2)与一远程服务器无线连接，所述的终端处理器(1)上设有目标识别模块。
2.根据权利要求1所述的一种基于NB-IoT的农情信息实时监测平台，其特征在于，所述的终端处理器(1)是将摄像头(4)所获得的图像信息通过目标识别模型识别出目标信息后发送给远程服务器。
3.根据权利要求2所述的一种基于NB-IoT的农情信息实时监测平台，其特征在于，所述终端处理器(1)的处理步骤具体如下：
(1)终端处理器(1)控制旋转控制电路(5)转动调节摄像头(4)的拍摄角度，摄像头(4)将获取到的图像信息传送至终端处理器(1)；
(2)终端处理器(1)将接收到的图像信息传送至目标识别模块进行识别，若识别出相关目标，进入下一步处理；若没有识别出相关目标则不作处理；
(3)终端处理器(1)发送识别成功信息至远程服务器。
4.根据权利要求1所述的一种基于NB-IoT的农情信息实时监测平台，其特征在于，所述的目标识别模块为训练出的识别模型，包括多种类别文件。
5.根据权利要求1所述的一种基于NB-IoT的农情信息实时监测平台，其特征在于，所述的NB-IoT通信模块(2)通过NB-IoT网络与远程服务器连接，采用JSON数据标准。
6.根据权利要求1所述的一种基于NB-IoT的农情信息实时监测平台，其特征在于，所述的终端处理器(1)上还设有扩展接口。
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