CN112653728A - 一种基于边云协同的温室环境控制物联网系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于边云协同的温室环境控制物联网系统，该系统包括一个或多个独立的边缘云终端、通过远距离通信网络与边缘云终端通信的云服务器端以及一个或多个访问云服务器端的远程用户终端，所述的边缘云终端为挂载传感设备的监测云终端、采集室外天气数据的云气象站、挂载执行机构的控制云终端、采集现场视频数据的视频云终端和/或没有任何挂载的单独云终端。与现有技术相比，本发明具有通信高效性、数据共享性、数据安全性、功能独立性、部署和拓展灵活性等优点。

Description

一种基于边云协同的温室环境控制物联网系统

技术领域

本发明涉及温室物联网技术领域，尤其是涉及一种基于边云协同的温室环境控制物联网系统。

背景技术

温室大棚能够通过传感器网络收集并传输环境信息实现所需要的远程数据监控和决策，将更加先进、完备的物联网技术融入温室智能控制系统，能够有效提升农产品种植经济效益。

目前在传统温室物联网控制系统通常将各种传感器形成数据采集网络，经由无线网关上传至现场控制器作为输入指导执行机构动作，大部分系统一般通过局域网将数据上传至基站服务器后通过上位机进行数据局域网内访问，再进一步上传物联网云平台进行云端数据存储和远程访问。

这种传统温室物联网系统在信息采集过程中经由多个网关，涉及多种无线通信技术的应用，且每个控制节点的决策往往都依赖于温室内采集的环境数据和室外气候信息，需要在每个终端分别挂载庞大的传感器网络获取环境数据，这种系统架构在采集数据逐渐多样化、控制方案逐渐复杂化的发展过程中将愈发显现出结构庞杂性；另一方面，不同控制系统的决策所需要的信息可能有重叠，但控制节点作为下位机不易实现不同终端传感器网络中的数据共享，在一定程度上形成了网络中数据的冗余，降低了网络中信息利用率，增加了终端控制系统的开发和部署成本。

例如公开号为CN210445075U的中国专利公开了一种基于物联网的农业智能温室大棚监控系统，此系统通过蓝牙、wifi、ZigBee、GPRS等无线通信技术进行数据传输，可实现短距离和远距离传输，此系统涉及多种通信技术，组网结构较为复杂，且现场终端软件封闭，用户无法访问现场终端进行具体可视化配置。

再例如公开号为CN102981484B的中国专利公开了一种基于物联网的温室智能控制系统，该系统信息采集过程经由多个网关，涉及多种无线通信技术的应用，终端挂载庞大的传感器网络且通过独立本地服务器对其进行访问、配置以及与云端的交互，这种系统架构难以实现不同终端的数据共享，且结构庞杂、终端功能不易移植和拓展，随数据量增加，通信负载和计算压力将增大。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于边云协同的温室环境控制物联网系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于边云协同的温室环境控制物联网系统，该系统包括一个或多个独立的边缘云终端、通过远距离通信网络与边缘云终端通信的云服务器端以及一个或多个访问云服务器端的远程用户终端，所述的边缘云终端为挂载传感设备的监测云终端、采集室外天气数据的云气象站、挂载执行机构的控制云终端、采集现场视频数据的视频云终端和/或没有任何挂载的单独云终端。

所述的边缘云终端包括嵌入式控制器、底层感知/执行模块、数据传输模块、终端配置模块、数据安全模块和远程通信模块，所述的底层感知/执行模块包括一种或多种传感设备和/或执行机构，并且通过数据传输模块与嵌入式控制器通信，所述的嵌入式控制器用以接收底层感知/执行模块采集的数据并基于请求的云端数据和本地数据进行边云协同决策，所述的终端配置模块通过TCP/IP为基础的通信协议和网页前后端技术嵌入到嵌入式控制器内部，实现本地用户通过浏览器访问并进行配置。

所述的数据安全模块的功能包括数据加密、数据解密和数据校验，所述的数据加密具体为保证对边缘云终端上传至云端服务器过程的数据安全性，所述的数据解密具体为对边缘云终端从云端服务器获取的数据进行解密，所述的数据校验具体为根据数据格式和数据时间戳进行安全性和实时性校验，保证参与计算的数据安全可靠，所述的远程通信模块用以将数据安全模块处理后的数据本地数据上传至云服务器端，并且请求位于云端服务器的数据和接收指令。

所述的边缘云终端作为一个MQTT客户端，用以完成终端控制现场数据采集以及实现基于MQTT协议的数据实时上传。

所述的云端服务器包括MQTT代理服务器、数据安全校验层、云端数据库、数据分析处理层、后台服务层和用户应用层，所述的MQTT代理服务器用以完成对各MQTT客户端发布和订阅主题消息，实现对边缘云终端上传信息的汇总，所述的数据安全校验层用以实现数据加密/解密、安全性校验以及实时性校验，所述的数据加密具体为保证云端服务器向边缘云终端下传数据过程的安全性，所述的数据解密具体为对来自边缘云终端的加密数据进行解码，所述的安全性校验和实时性校验具体为通过数据格式和数据时间戳验证数据安全性和实时性，保证云端服务器入库及参与计算的数据安全可靠，所述的云端数据库用以存储各温室的边缘云终端节点的历史数据。

所述的数据分析处理层包括大数据分析模块、生长预测及模型训练模块，用以对数据进行处理，利用云端服务器的计算能力和数据进行数据处理和模型训练，为后台服务和用户应用提供数据计算基础，所述的后台服务层包含安全管理、接口服务和用户后台服务，包括用户权限管理模块、安全服务模块、日志记录模块和接口管理模块，所述的用户应用层与后台服务层连接，用以面向用户实现温室实时可视化信息展示与控制，提供可视化服务界面，并且与远程用户访问终端相交互，用以实现Web Service及应用程序前端界面，用户根据不同权限设置访问各类后台服务，实现包括查看实时数据、历史数据、警报/提示消息推送、远程控制执行机构、配置系统参数的应用。

所述的远程用户访问终端通过互联网访问云端服务器的用户应用层前端，实现对不同温室云终端系统进行远程监控。

当边缘云终端为挂载传感设备的监测云终端时，其采集的温室气候数据包括室内空气温湿度、土壤温湿度、CO2浓度和室内光照数据；当边缘云终端为采集室外天气数据的云气象站时，其采集的天气数据包括室外温度、降雨量、室外光照及风向风速数据，同一地区的不同温室通过向云段服务器请求数据的方式共享一个云气象站数据；当边缘云终端为挂载执行机构的控制云终端时，执行机构包括灌溉系统、卷帘系统、风机系统、补光系统和遮阳系统。

当温室环境控制物联网系统进行扩展时，通过增加不同的温室系统及边缘云终端节点实现，新增的边缘云终端独立的与原云端服务器建立连接，实现用户扩展和数据共享。

所述的边缘云终端和云端服务器通过NB-Iot网络或4G无线传输网络建立数据通道，并基于HTTP和MQTT协议完成数据传输，实现本地数据上传至云端以及请求位于云端服务器的数据和接收云端指令。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

一、通信高效性：云终端设备集成现场控制和Web服务器功能，利用远距离通信技术实现了其直接独立与云端通信的功能，简化了物联网结构；边缘云终端可以通过对自己控制下的部分设备数据进行实时计算和本地短期存储工作减轻云端数据中心负担，不将庞大的数据全部上传至云端中心处理再返回，而在边缘处进行计算也节省了与云端通信的时间；解决了终端负载重、通信网络冗余和通信及计算负载大的缺点，提升通信效率。

二、数据共享性：终端节点利用远距离通信技术实现了其直接独立与云端通信的功能，共享在云端的数据可以便利地被同样具有云功能的其他终端获取并利用，边缘云控制节点能够在仅挂载少量现场传感器甚至不挂载传感器的情况下通过远距离通信技术对云端发起数据请求，获取云端共享的其他节点数据或共享气象中心站数据，实现终端系统中传感器数据的重复利用。

三、数据安全性：通过数据安全模块，在数据传输过程对数据加密并在数据计算前对数据进行校验，使数据能够开放共享，提升数据利用效率的基础上，保证了数据频繁传输过程中的安全性、隐私性以及基于边云数据融合决策的安全、实时、可靠。

四、功能独立性：终端系统能够按照具体任务需求对功能进行划分，使不同终端系统的开发和部署更加具有针对性，系统与系统之间的数据交流也更加具有便利性和效率性，不同的控制终端负责不同类型任务的专一实现，并且能够通过云实现数据共享。

五、部署和拓展灵活性：云终端可结合云端传感器数据和终端传感器数据在靠近现场处进行融合信息决策，节省部署成本；同时发挥云中心对大数据的计算分析能力和边缘计算节点靠近现场带来的数据通信高效性、低延时性的优点，需要结合业务具体需求，合理安排终端硬件及业务应用的部署；这种更为轻巧的架构设计方便设备的部署、设备和应用的移植并且具有良好的扩展性，边缘云终端和云端服务器都能够根据用户实际需求方便地进行升级和扩展。

附图说明

图1为本发明的系统总体架构图。

图2为本发明的系统功能结构图。

图3为实施例中本发明的系统结构示意图。

图4为实施例中本发明的系统功能结构图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

随着边云协同概念兴起，为了减轻云端计算压力和提升计算效率和实时性，综合了边缘计算能力和云端数据应用的边云协同架构逐渐成为物联网技术发展趋势，将边云协同架构融入温室物联网系统结构，使终端在具备云端通信功能后成为云端边缘的云终端节点，能够有效简化物联网结构，并通过云服务器实现各远程终端之间的数据共享，仅挂载部分传感器或执行机构的云终端节点，本发明通过结合云端共享和本地测量数据进行边云融合决策，有效提升了数据利用率和决策效率。

如图1所示，本发明提出一种基于边云协同架构的温室环境控制物联网系统，该系统由若干个独立的、挂载有传感设备、执行机构等设备的边缘云终端、云服务器端以及若干访问云服务的不同远程用户终端组成。

独立的边缘云终端可以是挂载室内空气温湿度、土壤温湿度、CO2浓度、室内光照等传感设备的监测云终端；或采集室外温度、降雨量、室外光照及风向风速等天气数据的云气象站；或控制灌溉系统、卷帘系统、风机系统、补光系统、遮阳系统等执行机构的控制云终端。

如图2所示，图为本发明提出的边云协同架构的温室环境控制物联网的系统功能结构图，包括边缘云终端、云端服务器、以及用户应用层(浏览器/应用程序)

1、边缘云终端

边缘云终端包含执行模块的控制云终端、包含感知模块的监测云终端，或包含感知模块的云气象站，其作为一个MQTT客户端，完成终端控制现场数据采集、基于MQTT协议实现数据实时上传。

边缘云终端包括嵌入式控制器、底层感知/执行模块、数据传输模块、终端配置模块、数据安全模块、远程通信模块，具体介绍如下：

底层感知/执行模块包括若干种传感设备或执行机构，与数据传输模块相连，数据传输模块与嵌入式控制器相连，底层感知/执行模块将所采集数据通过数据传输模块汇总至嵌入式控制器；

嵌入式控制器嵌入控制算法，基于请求的云端数据和本地数据进行边云协同决策。终端配置模块通过TCP/IP为基础的各通信协议和网页前后端技术嵌入至嵌入式控制器内部，可实现本地用户以PC端或手机端浏览器访问终端并进行配置等Web服务，数据安全模块的功能包括数据加密、数据解密和数据校验，数据加密保证对边缘云终端上传至云端服务器过程的数据安全性，数据解密对边缘云终端从云端服务器获取的数据进行解密，数据校验根据数据格式和数据时间戳进行安全性和实时性校验，保证参与计算的数据安全可靠；

远程通信模块将数据安全模块处理后的数据本地数据上传至云端，以及请求位于云端服务器的数据和接收云端指令。

2、云端服务器

云端服务器包括MQTT代理服务器、数据安全校验层、云端数据库、数据分析处理层、后台服务层、用户应用层，具体介绍如下：

MQTT代理服务器在云端服务器上部署，完成对各MQTT客户端发布和订阅主题消息，实现对云终端上传信息的汇总；

数据安全校验层功能包括数据加密/解密、安全性校验、实时性校验等，数据加密保证云端服务器向边缘云终端下传数据过程的安全性，数据解密对来自边缘云终端的加密数据进行解码，安全性校验和实时性校验通过数据格式和数据时间戳验证数据安全性、实时性，保证云端入库及参与计算的数据安全可靠；

云端数据库实现各温室各终端节点历史数据存储；

数据分析处理层包括大数据分析模块、生长预测及模型训练模块等，对数据进行处理，利用云端计算能力和庞大数据进行分析和模型训练，为后台服务和用户应用提供数据计算分析基础；

后台服务层完成安全管理、接口服务、用户后台服务等，包括用户权限管理模块、安全服务模块、日志记录模块、接口管理模块等。

用户应用层实现Web Service及应用程序前端界面，用户可根据不同权限设置访问各类后台服务，实现不同应用，包括查看实时数据、历史数据、警报/提示消息推送、远程控制执行机构、配置系统参数等，与后台服务层相连，面向用户实现温室实时可视化信息展示与控制，为用户提供一定可视化服务界面，与远程用户访问终端相交互。

远程用户访问终端，通过互联网访问云端服务器内用户应用层前端，实现对不同温室云终端系统进行远程监控。

实施例：

如图3所示，在本发明的一个具体的系统实施方案中，基于边云协同架构的温室环境控制物联网系统具体由若干独立的，挂载有传感设备、执行机构等设备的边缘云终端、云服务器端以及若干访问云服务的不同远程用户终端组成，在边缘云终端部分，独立的边缘云终端可以是采集室内空气温湿度、土壤温湿度、CO2浓度、室内光照等温室气候的监测云终端；可以是采集室外温度、降雨量、室外光照及风向风速等天气数据的云气象站；也可以是控制灌溉系统、卷帘系统、风机系统、补光系统、遮阳系统等执行机构的控制云终端；还可以是专门采集现场视频数据的视频云终端。

每个边缘云终端能够实现以下功能：

(1)能够实现对底层数据的感知、汇总和对执行器的控制；

(2)能够直接且便捷地进行独立访问以及进行终端配置；

(3)能够对传输数据加密和校验保证数据安全性；

(4)能够向远程云端上传实时观测数据。

作为一种较佳的实现方式，云终端节点以搭载微处理器的嵌入式控制器为平台采集底层感知数据和控制执行模块；终端配置功能通过TCP/IP为基础的各通信协议和网页前后端技术嵌入至嵌入式控制器内部，使每个边缘云终端节点可独立实现本地服务，允许本地用户在离线状态下通过局域网和PC机/手机浏览器直接访问云终端Web服务可视化界面监测以查看数据或配置该边缘节点，本地前后端交互直接采用基于请求-响应模式的http通讯协议；同时边缘云终端节点实现对本地数据或状态的短时缓存，将云终端采集数据或设备状态等信息通过一定的数据安全模块进行安全性加密后，通过基于远程通信模块实现信息向云端服务器的上传、接收云服务器下达的指令以及请求云端数据，数据安全模块同时也实现对数据在边缘端进行解密、校验其可靠性、实时性，再融合本地数据进行边云协同决策。

作为一种较佳的实现方式，一个温室系统中可能包含上述不同的一个或多个独立边缘云终端，一个温室系统可以是如图3中温室1所示的较为完整的复杂温室系统，同时包含有挂载执行机构的控制云终端、挂载室内气候信息采集传感器的监测云终端以及挂载视频设备的视频云终端；也可以是一个较为简易的温室系统，仅包含挂载了少量采集温湿度信息的室内传感器和若干必须执行机构的控制云终端。

在一个具体的系统实施方案中，如图3中的温室2，各温室边缘云终端节点能够在仅挂载少量甚至不挂载现场传感器的情况下通过远距离通信技术对云端发起数据请求，获取云端共享的其他节点数据，实现终端系统中传感器数据的重复利用，结合云端传感器数据和终端传感器数据的边云融合信息决策，节省各云终端节点开发部署成本，降低云端计算压力。

例如，同一地区不同温室系统都可以通过向云服务器请求特定数据的方式共享一个云气象站数据，如图3中的云气象站。

本系统的边缘云终端部分可以在云端服务器负载允许的前提下，根据需求不断扩展增加不同的温室系统及边缘云终端节点，如图3中所示，新增的温室系统和边缘云终端节点独立与云端服务器建立连接，与原有温室共享一个物联网云平台信息系统，扩大了数据和用户的规模。

各个边缘云终端通过远距离通信网络将加密数据上传至云端服务器，作为一种较佳的实现方式，本例中采用基于NB-Iot网络或4G网络等远距离网络通信实现。

位于服务层和应用层的云端服务器包括以下功能：

数据处理、数据分析、服务安全、前端交互等。

数据处理通过部署的MQTT代理服务器实现发布服务端数据和订阅来自各云终端节点的数据完成数据传输，对接收到的数据进行解密和安全性、实时性校验，并进一步基于部署于云服务器的数据库完成数据存储。

数据分析即包括大数据分析和基于模型预测/学习训练等算法的数据分析，为进一步的用户服务提供应用基础；服务安全可包括后台管理不同级别用户的权限管理模块、用户账号安全模块、数据读取接口及接口安全管理、日志记录等模块，保证用户访问服务器资源的权限层级合理、安全，保证用户个人数据及信息安全，保证获取数据接口安全无冲突，记录服务器访问日志以进行安全追溯，从而多方面保证整体系统和数据的使用安全。

前端交互部分根据不同用户权限级别和面向不同远程终端访问模式实现数据可视化共享与展示，并根据用户需求和前端访问方式请求后台服务向前端提供相应的用户应用，其中，一般用户权限享用功能可包括查看实时数据、查询历史数据，小程序用户还可订阅警报/提示消息并接收实时推送等，更进一步可提供包括生长周期预测、决策建议等基于数据分析模块智能算法实现的智能化、个性化用户应用；管理员权限还包括对远程执行机构的控制、配置系统参数和云平台后台管理等。

远程用户访问终端位于应用层，本例中，用户可以以手机、PC端浏览器或应用程序、微信小程序等前端模式，以用户名登录并访问云服务器相应权限的系统资源和用户应用。

为了实现上述的系统总体架构下的各种功能，下面结合图4对本发明系统各部分内部结构可选的具体实施方法进行详述。

如图4所示为本发明的内部结构实施例示意图，为本发明在边缘云终端、云端服务器和远程用户访问终端三个部分内部架构提供了具体实现方案，展示了一种基于边云协同架构的温室环境控制物联网系统各部分细节的较佳实现方式。

本系统总体包括边缘云终端、云端服务器和远程用户访问终端。

边缘云终端包括嵌入式控制器、底层感知/执行模块、数据传输模块、终端配置模块、数据安全模块、远距离通信模块。

作为一种较佳的实现方式，在边缘云终端上，嵌入式控制器实现基于搭载ARM架构微处理器的嵌入式控制开发板，并配置以基于Linux架构的操作系统。Linux嵌入式操作系统源码开放，组件丰富，内核精简，适用于不同硬件架构且具有多种硬件平台的支持，并且它内含完整的TCP/IP协议作为Web功能的实现基础。

作为一种较佳的实现方式，在边缘云终端上，底层感知/执行模块与数据传输模块相连，数据传输模块与嵌入式控制器相连，底层感知模块可包括空气温湿度传感器、CO2传感器、光照传感器、雨量传感器等环境数据采集模块中的一种或几种；底层执行模块可包括卷帘系统、灌溉系统、遮阳系统、补光系统、风机系统等执行机构中的一种或几种，将所采集数据通过数据传输模块汇总至嵌入式控制器；数据传输模块基于RS-485总线结构和Modbus协议实现。

作为一种较佳的实现方式，在边缘云终端上，终端配置模块通过TCP/IP为基础的各通信协议和网页前后端技术嵌入至嵌入式控制器内部，可实现本地用户以PC端或手机端浏览器访问终端并进行配置等Web服务，终端配置模块后端主要负责现场传感数据采集与短时数据存储，完成智能控制算法推算过程并将控制量转化为对应控制现场执行机构的具体动作，前端基于轻量级网页开发框架，实现与用户的友好交互应用，本地前后端交互直接采用基于请求-响应模式的http通讯协议。

作为一种较佳的实现方式，在边缘云终端内部，远程通信模块通过移植NB-Iot或4G无线传输模块至嵌入式控制器上实现，边缘云终端和云端服务器通过NB-Iot网络或4G无线传输网络等远距离通信网络建立数据通道，基于HTTP及MQTT等协议完成数据传输，实现本地数据上传至云端，以及请求位于云端服务器的数据和接收云端指令，MQTT是基于主题消息发布/订阅模式的一种开销很小的小型传输协议，能以极少的代码和有限的带宽为远程设备提供实时可靠的消息服务，适用于通信能力有限的远程嵌入式设备，提升物联网终端嵌入式系统的实时性通信效率。

云端服务器，包括MQTT代理服务器、数据安全校验层、云端数据库、数据分析处理层、后台服务层、用户应用层。

作为一种较佳的实现方式，在云端服务器上，MQTT代理服务器使用开源应用程序如EMQX、Mosquitto及Apollo在云端服务器上部署，在云服务前端或后端实现另一个MQTT客户端，对接收和下发实现在云终端节点的MQTT客户端基于主题进行数据接收和下发，便可实现基于边云协同架构的数据传输通道，完成对各MQTT客户端发布和订阅主题消息，实现对云终端上传信息的汇总

数据安全校验层基于软件实现，保证边缘端和云端之间数据传输过程安全以及被计算数据的安全可靠性；云端数据库实现各温室各终端节点历史数据存储；数据分析处理层对数据进行处理，利用云端计算能力和庞大数据进行分析和模型训练；后台服务层完成安全管理、接口服务、用户后台服务等；用户应用层与后台服务层相连，面向用户实现温室实时可视化信息展示与控制，为用户提供一定可视化服务界面，与远程用户访问终端相交互。

作为一种较佳的实现方式，远程用户访问终端，可以是为PC端浏览器、手机端浏览器、手机端应用或小程序等。

Claims (10)

1.一种基于边云协同的温室环境控制物联网系统，其特征在于，该系统包括一个或多个独立的边缘云终端、通过远距离通信网络与边缘云终端通信的云服务器端以及一个或多个访问云服务器端的远程用户终端，所述的边缘云终端为挂载传感设备的监测云终端、采集室外天气数据的云气象站、挂载执行机构的控制云终端、采集现场视频数据的视频云终端和/或没有任何挂载的单独云终端。

2.根据权利要求1所述的一种基于边云协同的温室环境控制物联网系统，其特征在于，所述的边缘云终端包括嵌入式控制器、底层感知/执行模块、数据传输模块、终端配置模块、数据安全模块和远程通信模块，所述的底层感知/执行模块包括一种或多种传感设备和/或执行机构，并且通过数据传输模块与嵌入式控制器通信，所述的嵌入式控制器用以接收底层感知/执行模块采集的数据并基于请求的云端数据和本地数据进行边云协同决策，所述的终端配置模块通过TCP/IP为基础的通信协议和网页前后端技术嵌入到嵌入式控制器内部，实现本地用户通过浏览器访问并进行配置。

3.根据权利要求2所述的一种基于边云协同的温室环境控制物联网系统，其特征在于，所述的数据安全模块的功能包括数据加密、数据解密和数据校验，所述的数据加密具体为保证对边缘云终端上传至云端服务器过程的数据安全性，所述的数据解密具体为对边缘云终端从云端服务器获取的数据进行解密，所述的数据校验具体为根据数据格式和数据时间戳进行安全性和实时性校验，保证参与计算的数据安全可靠，所述的远程通信模块用以将数据安全模块处理后的数据本地数据上传至云服务器端，并且请求位于云端服务器的数据和接收指令。

4.根据权利要求1所述的一种基于边云协同的温室环境控制物联网系统，其特征在于，所述的边缘云终端作为一个MQTT客户端，用以完成终端控制现场数据采集以及实现基于MQTT协议的数据实时上传。

5.根据权利要求4所述的一种基于边云协同的温室环境控制物联网系统，其特征在于，所述的云端服务器包括MQTT代理服务器、数据安全校验层、云端数据库、数据分析处理层、后台服务层和用户应用层，所述的MQTT代理服务器用以完成对各MQTT客户端发布和订阅主题消息，实现对边缘云终端上传信息的汇总，所述的数据安全校验层用以实现数据加密/解密、安全性校验以及实时性校验，所述的数据加密具体为保证云端服务器向边缘云终端下传数据过程的安全性，所述的数据解密具体为对来自边缘云终端的加密数据进行解码，所述的安全性校验和实时性校验具体为通过数据格式和数据时间戳验证数据安全性和实时性，保证云端服务器入库及参与计算的数据安全可靠，所述的云端数据库用以存储各温室的边缘云终端节点的历史数据。

6.根据权利要求5所述的一种基于边云协同的温室环境控制物联网系统，其特征在于，所述的数据分析处理层包括大数据分析模块、生长预测及模型训练模块，用以对数据进行处理，利用云端服务器的计算能力和数据进行数据处理和模型训练，为后台服务和用户应用提供数据计算基础，所述的后台服务层包含安全管理、接口服务和用户后台服务，包括用户权限管理模块、安全服务模块、日志记录模块和接口管理模块，所述的用户应用层与后台服务层连接，用以面向用户实现温室实时可视化信息展示与控制，提供可视化服务界面，并且与远程用户访问终端相交互，用以实现Web Service及应用程序前端界面，用户根据不同权限设置访问各类后台服务，实现包括查看实时数据、历史数据、警报/提示消息推送、远程控制执行机构、配置系统参数的应用。

7.根据权利要求6所述的一种基于边云协同的温室环境控制物联网系统，其特征在于，所述的远程用户访问终端通过互联网访问云端服务器的用户应用层前端，实现对不同温室云终端系统进行远程监控。

8.根据权利要求1所述的一种基于边云协同的温室环境控制物联网系统，其特征在于，当边缘云终端为挂载传感设备的监测云终端时，其采集的温室气候数据包括室内空气温湿度、土壤温湿度、CO2浓度和室内光照数据；当边缘云终端为采集室外天气数据的云气象站时，其采集的天气数据包括室外温度、降雨量、室外光照及风向风速数据，同一地区的不同温室通过向云段服务器请求数据的方式共享一个云气象站数据；当边缘云终端为挂载执行机构的控制云终端时，执行机构包括灌溉系统、卷帘系统、风机系统、补光系统和遮阳系统。

9.根据权利要求1所述的一种基于边云协同的温室环境控制物联网系统，其特征在于，当温室环境控制物联网系统进行扩展时，通过增加不同的温室系统及边缘云终端节点实现，新增的边缘云终端独立的与原云端服务器建立连接，实现用户扩展和数据共享。

10.根据权利要求1所述的一种基于边云协同的温室环境控制物联网系统，其特征在于，所述的边缘云终端和云端服务器通过NB-Iot网络或4G无线传输网络建立数据通道，并基于HTTP和MQTT协议完成数据传输，实现本地数据上传至云端以及请求位于云端服务器的数据和接收云端指令。

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