CN205249868U - 物联网智能农场种植系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种物联网智能农场种植系统，包括：至少一种传感装置，与控制装置连接，用于采集与农场农作物生长相关的各种参数并输出到所述控制装置；控制装置，与计算机PC连接，用于将所述各种参数输出到计算机PC；计算机PC，与云平台服务器通信连接，用于将接收到的所述各种参数传送到所述云平台服务器；移动终端，与云平台服务器通过网络通信连接，用于从所述云平台服务器获取所述各种参数并处理形成处理结果返回到云平台服务器；所述计算机PC还用于从所述云平台服务器获取所述处理结果，根据所述处理结果控制相应的农场管理设备执行对应的控制操作。本实用新型物联网智能种植系统使得农场功能多样，便于用户管理参与，用户体验好。

Description

物联网智能农场种植系统

技术领域

本实用新型涉及物联网技术领域，特别是一种物联网智能农场种植系统。

背景技术

目前QQ农场兴起后，为了现实模拟QQ农场，为都市白领提供一种休闲且接近自然的放松活动，国内曾出现过一些现实农场，但因为大多现实农场都只是以租地的形式给用户自行种植打理一个属于自己的小菜地，并定期组织租地者前来种菜、摘菜，除草等。这种现实农场的功能范围只限于“种菜”等初级阶段，项目太过单一，大多客户体验几次后便不再关注了，任蔬菜死亡，土地荒芜。由于缺乏新意，无法吸引更多的客户来参与，农场没有效益，一些现实农场根本难以维持下去。另外，用户由于时间和空间距离的限制，不能随时查看农场作物生长状况，参与性大大减少。长此以往，客人对农场缺少管理与互动，渐渐就失去了种菜的乐趣，不再有打理农场的动力，用户体验较差。

综上所述，目前缺乏一种功能多样，便于用户管理参与，且用户体验好的模拟现实农场。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种功能多样，便于用户管理参与，用户体验好的物联网智能农场种植系统，以解决现有技术存在的技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种物联网智能农场种植系统，包括至少一种传感装置、控制装置、计算机PC、云平台服务器和移动终端：所述至少一种传感装置，与所述控制装置连接，用于采集与农场农作物生长相关的各种参数并输出到所述控制装置；所述控制装置，与所述计算机PC连接，用于将所述各种参数输出到所述计算机PC；所述计算机PC，与所述云平台服务器通信连接，用于将接收到的所述各种参数传送到所述云平台服务器；所述移动终端，与所述云平台服务器通过网络通信连接，用于从所述云平台服务器获取所述各种参数并处理形成处理结果返回到所述云平台服务器；所述计算机PC，与所述云平台服务器通信连接，还用于从所述云平台服务器获取所述处理结果，根据所述处理结果控制相应的农场管理设备执行对应的控制操作。

在一个实施例中，所述农场管理设备包括浇水设备、除虫设备、升降温设备和光照调节设备，所述浇水设备、除虫设备、升降温设备和光照调节设备分别与所述计算机PC连接。

进一步的，该系统还包括现场实时图像获取装置，所述现场实时图像获取装置与所述控制装置电连接。

进一步的，所述现场实时图像获取装置为摄像头。

在一个实施例中，所述至少一种传感装置包括土壤水分含量传感器、土壤PH值传感器、环境温度传感器、环境湿度传感器和环境光照传感器。

在一个实施例中，所述控制装置有至少两个，所有控制装置之间通过无线网络通信连接，其中一个控制装置通过RS232串口与所述计算机PC连接。

进一步的，所述无线网络为WIFI网络。

进一步的，每个所述控制装置由单片机电路构成，每个单片机电路包括SWIFI模块。

在一个实施例中，所述移动终端与所述云平台服务器通过3G、4G或GPRS网络通信连接。

进一步的，所述移动终端为智能手机、IPAD或平板电脑。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的方案中，传感装置采集与农场农作物生长相关的各种参数并输出到控制装置，控制装置将所述各种参数输出到计算机PC，所述计算机PC将接收到的所述各种参数传送到云平台服务器，移动终端从所述云平台服务器获取所述各种参数并处理形成处理结果返回到所述云平台服务器，所述计算机PC再从所述云平台服务器获取所述处理结果，根据所述处理结果控制相应的农场管理设备执行对应的控制操作。本实用新型方案使得用户可远程通过移动终端参与管理农场农作物，可控制不同的农场管理设备执行不同的控制操作，如浇灌、施肥、除虫、除草等，功能多样，操作方便，用户不用亲自赴农场也可以参与管理，用户体验较好。

附图说明

图1是本实用新型实施例示出的物联网智能农场种植系统示意图；

图2是本实用新型另一实施例示出的物联网智能农场种植系统示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的说明。

本实用新型物联网智能农场种植系统为忙于工作学习却向往大自然的休闲娱乐的人们设计，即可自己动手也可远程控制，这种虚实结合的体验方式，给用户提供很大的方便，能为用户带来更高质量的种植体验，让用户亲近自然，放松心情。下面结合附图具体说明。

如图1所示的物联网智能农场种植系统，包括至少一种传感装置10、控制装置20、计算机PC30、云平台服务器40和移动终端50：所述至少一种传感装置10，与所述控制装置20连接，用于采集与农场农作物生长相关的各种参数并输出到所述控制装置20；所述控制装置20，与所述计算机PC30连接，用于将所述各种参数输出到所述计算机PC30；所述计算机PC30，与所述云平台服务器40通信连接，用于将接收到的所述各种参数传送到所述云平台服务器40；所述移动终端50，与所述云平台服务器40通过网络通信连接(如通过3G、4G或GPRS网络通信连接)，用于从所述云平台服务器40获取所述各种参数并处理形成处理结果返回到所述云平台服务器40；所述计算机PC30，与所述云平台服务器40通信连接，还用于从所述云平台服务器40获取所述处理结果，根据所述处理结果控制相应的农场管理设备60执行对应的控制操作。

本实用新型提供的方案中，传感装置10采集与农场农作物生长相关的各种参数并输出到控制装置20，控制装置20将所述各种参数输出到计算机PC30，所述计算机PC30将接收到的所述各种参数传送到云平台服务器40，移动终端50从所述云平台服务器40获取所述各种参数并处理形成处理结果返回到所述云平台服务器40，所述计算机PC30再从所述云平台服务器40获取所述处理结果，根据所述处理结果控制相应的农场管理设备60执行对应的控制操作。本实用新型方案使得用户可远程通过移动终端参与管理农场农作物，可控制不同的农场管理设备执行不同的控制操作，如浇灌、施肥、除虫、除草等，功能多样，操作方便，用户不用亲自赴农场也可以参与管理，用户体验较好。

具体的，所述移动终端50为智能手机、IPAD或平板电脑。所述农场管理设备60包括浇水设备、除虫设备、升降温设备和光照调节设备，所述浇水设备(如灌溉管道及连接的水泵)、除虫设备(如电机控制的药物喷洒器)、升降温设备(如空调)和光照调节设备(如日光灯调节电路设备)分别与所述计算机PC连接,这些设备均可采用现有成熟的产品，提前设置好，由计算机PC来控制开启、关闭等操作。

参看图2，该系统还包括现场实时图像获取装置，所述现场实时图像获取装置与所述控制装置电连接。所述现场实时图像获取装置为摄像头70，通过摄像头70可获取农场图像信息，最终传输到云平台服务器40，再由移动终端50获取，方便掌握农场情况。所述至少一种传感装置10包括土壤水分含量传感器、土壤PH值传感器、环境温度传感器、环境湿度传感器和环境光照传感器，分别设置在不同的位置，采集相应的参数数据，以供后续处理。

在一个实施例中，所述控制装置20有至少两个，所有控制装置20之间通过无线网络通信连接，其中一个控制装置20通过RS232串口与所述计算机PC30连接。这样可在农场内不同位置设置控制装置20，便于控制采集接收不同的参数(如环境温度、湿度、光照、土壤温度湿度等)。所述无线网络优选为WIFI网络，每个所述控制装置由单片机电路构成，每个单片机电路包括SWIFI模块，由各个SWIFI模块组建所述WIFI网络，便于农场内不同位置的数据传输交互，最终数据通过RS232串口传输到所述计算机PC。其中WIFI局域网的组网设计采用SWIFI模块，SWIFI模块最大的特点是配置简单，启动速度快，SWIFI是基于UART与SPI接口的符合WiFi无线网络标准的嵌入式模块，内置无线网络协议IEEE802.11协议栈以及TCP/IP协议栈，能够实现用户嵌入式设备数据到无线网络之间的转换。本应用使用SWIFI模块，将传统的嵌入式设备接入无线WiFi网络。

本实施例提供的方案使用户可随时随地通过移动终端设备监控农场情况，使菜园状况能时刻掌握手中，通过移动终端可以直接对农场进行播种、浇灌、施肥、除虫、除草等的监控和管理。除管理功能外，多个终端用户可通过访问云平台服务器实现用户交流，例如交换作物、爱心送菜、交流心得、互助管理等，有效调动用户积极性，提高娱乐性。另外，云平台服务器可提供种植指导，能协助用户打理菜园，提高种植成活率和品质，从而激发用户自信心。系统功能的多样性弥补了以往现实农场功能单一的缺点。

下面结合一个具体示例说明本实用新型。

本示例结合云平台服务器端的搭建与设计、数据库设计、移动终端App设计、控制主板(即控制装置)功能设计、WIFI局域网的组网设计、计算机PC上串口工具的设计，打造一款使用移动终端实时控制农场的设备系统，构建一个现实版的QQ农场。

云平台服务器端的搭建与设计：云平台服务器端使用JavaEE，结合Servlet技术搭建，支持移动终端以Http协议带参数访问。服务器端将数据进行一定处理后返回到移动终端。同时，云平台服务器能定制服务及时推送数据给移动终端，例如温湿度数据。

数据库设计：云平台数据库服务器根据软硬件功能需求设计了32个表。该数据库用于存放：农场原有的数据，例如菜种、农药、肥料等基本原料数据、温湿度等农场土地基本数据、用户基本信息；中间数据，例如用户各种社交产生的数据，用户管理控制的土地时产生的数据；各种最终数据，例如用户之间的关系数据。数据库把整个用户管理的过程都记录下来，处理分析之后返回给用户。移动终端数据库根据软件需求设计了14个表。该数据库用来存放用户注册后农场的基本数据和社交的缓存数据等。移动终端功能以App实现。

控制主板由单片机构成，可包括两个以上，这里以两个为例说明数据传输过程：

1)、通过单片机1把土壤温湿度传感器、DHT11数字温度传感器分别监测到的土壤湿度、温度和当前环境温度经过WIFI无线网络传输传送给单片机2；

2)、单片机2把数据以RS232串口方式传送给PC机，数据经PC机端程序处理后被上传到云平台服务器端；

3)、手机终端可通过网络定时到云平台服务器端获取数据，并进行一定处理后形成客户看到的信息；

4)、用户便可根据信息做出操作，该操作以操作命令数据形式传上云平台服务器端，修改数据库数据；

5)、PC机定时获取操作数据后，对该信息进行处理，并根据处理结果直接控制农场管理设备，或者经过RS232串口传送给单片机2，单片机2再经WIFI无线传输协议把控制数据传送给单片机1；

6)、单片机1获取控制数据进行分析后做出对应的控制操作，如调节温度。

具体的，农场中使用控制主板采集传感器数据，并通过WIFI网络把数据传输到云平台服务器端，而在移动终端处，采用TCP/IP协议在云平台服务器端获取实时农场数据，经处理后分析出菜园的实时情况并展现在用户界面，用户便可根据具体的农场情况做出操作，操作控制命令被返回云平台服务器端，农场PC端从云平台服务器端获取操作控制命令，实现对农场的播种、浇水、施肥、除草、除虫等的远程管理。在此控制农场操作的基础上，通过在云平台服务器端进行用户数据与土地数据绑定，可构建丰富的社交娱乐功能，即实现换菜、互相管理菜园、交流经验和心得等交互活动，进一步提高产品的娱乐性和社交性。其中通过传感器(如土壤水分含量传感器、土壤PH值传感器土壤)监控土壤信息，对农场土壤的温湿度进行实时监控，便于客户对菜地进行管理。

云平台服务器可根据预存的菜园的土地情况、菜的实际情况和季节的变化，建议用户种植哪些作物；提醒用户进行浇水，施肥，除草，除虫，摘菜等管理推送信息。用户在手机视频监控的方式查看到自己菜地里的菜，并菜园进行管理，包括播种，浇水，施肥，除草，除虫，摘菜等。当用户有余菜时，不想做交换，可以将菜送给菜友。用户可登陆云平台服务器在网页论坛区晒自己的作物，与其他用户菜友进行自由的互换，也可以在上面交流种植心得，增加菜友交流的机会。用户通过“关注”菜友，在得到对方的菜园情况后，帮助对方及时管理菜园，但只是部分管理功能，如：浇水，施肥，除草，除虫。农场主人可以开展各种网络或现实活动，用户可以参与其中，赢得各类农作物奖品。

本实用新型提供的方案中，传感装置采集与农场农作物生长相关的各种参数并输出到控制装置，控制装置将所述各种参数输出到计算机PC，所述计算机PC将接收到的所述各种参数传送到云平台服务器，移动终端从所述云平台服务器获取所述各种参数并处理形成处理结果返回到所述云平台服务器，所述计算机PC再从所述云平台服务器获取所述处理结果，根据所述处理结果控制相应的农场管理设备执行对应的控制操作。本实用新型方案使得用户可远程通过移动终端参与管理农场农作物，可控制不同的农场管理设备执行不同的控制操作，如浇灌、施肥、除虫、除草等，功能多样，操作方便，用户不用亲自赴农场也可以参与管理，用户体验较好。

以上对本实用新型进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述。以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种物联网智能农场种植系统，其特征在于，包括至少一种传感装置(10)、控制装置(20)、计算机PC(30)、云平台服务器(40)和移动终端(50)；

所述至少一种传感装置(10)，与所述控制装置(20)连接，用于采集与农场农作物生长相关的各种参数并输出到所述控制装置(20)；

所述控制装置(20)，与所述计算机PC(30)连接，用于将所述各种参数输出到所述计算机PC(30)；

所述计算机PC(30)，与所述云平台服务器(40)通信连接，用于将接收到的所述各种参数传送到所述云平台服务器(40)；

所述移动终端(50)，与所述云平台服务器(40)通过网络通信连接，用于从所述云平台服务器(40)获取所述各种参数并处理形成处理结果返回到所述云平台服务器(40)；

所述计算机PC(30)，与所述云平台服务器(40)通信连接，还用于从所述云平台服务器(40)获取所述处理结果，根据所述处理结果控制相应的农场管理设备(60)执行对应的控制操作。

2.根据权利要求1所述的物联网智能农场种植系统，其特征在于，所述农场管理设备(60)包括浇水设备、除虫设备、升降温设备和光照调节设备，所述浇水设备、除虫设备、升降温设备和光照调节设备分别与所述计算机PC(30)连接。

3.根据权利要求2所述的物联网智能农场种植系统，其特征在于，还包括现场实时图像获取装置，所述现场实时图像获取装置与所述控制装置电连接。

4.根据权利要求3所述的物联网智能农场种植系统，其特征在于，所述现场实时图像获取装置为摄像头(70)。

5.根据权利要求1-4任一项所述的物联网智能农场种植系统，其特征在于，所述至少一种传感装置(10)包括土壤水分含量传感器、土壤PH值传感器、环境温度传感器、环境湿度传感器和环境光照传感器。

6.根据权利要求5所述的物联网智能农场种植系统，其特征在于，所述控制装置(20)有至少两个，所有控制装置(20)之间通过无线网络通信连接，其中一个控制装置(20)通过RS232串口与所述计算机PC(30)连接。

7.根据权利要求6所述的物联网智能农场种植系统，其特征在于，所述无线网络为WIFI网络。

8.根据权利要求7所述的物联网智能农场种植系统，其特征在于，每个所述控制装置(20)由单片机电路构成，每个单片机电路包括SWIFI模块。

9.根据权利要求7所述的物联网智能农场种植系统，其特征在于，所述移动终端(50)与所述云平台服务器(40)通过3G、4G或GPRS网络通信连接。

10.根据权利要求9所述的物联网智能农场种植系统，其特征在于，所述移动终端(50)为智能手机、IPAD或平板电脑。