CN205334214U - 一种基于“互联网+”的设施农业云服务系统 - Google Patents
一种基于“互联网+”的设施农业云服务系统 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种基于“互联网+”的设施农业云服务系统,包括感知层,感知层通过基站网关连接至云服务器,云服务器包括通信服务器、数据服务器和Web服务器,云服务器又与应用层连接,感知层包括数据采集系统,数据采集系统依次通过ZigBee子节点和ZigBee中心节点后与控制系统连接,数据采集系统包括各种传感器,各种传感器均连接至模数转换模块的输入通道上,模数转换模块又与ZigBee子节点通过串口连接,控制系统包括与所述ZigBee中心节点连接的PLC控制器,PLC控制器的输出端分别与设备终端连接,应用层指手机APP,本实用新型解决了现有技术中存在的农业生产中人力消耗大、工作负担重且效率低以及农产品流通环节信息不对称的问题。
Description
技术领域
本实用新型属于农业信息化技术领域,具体涉及一种基于“互联网+”的设施农业云服务系统。
背景技术
目前,在农业生产与流通环节存在着诸多难题,如何解决这些制约农业高速发展的难题,是实现农业转型升级与农民致富的关键。
在农业生产环节,农业大棚种植环境中的空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤湿度、光照度、CO2浓度等环境因子对作物的生产有很大的影响,传统的人工控制方式难以达到科学合理种植的要求,并浪费了很多的人力物力成本,增加了农民的维护费用。并且,传统的农业耕作方式要求农民对于田间灌溉、大棚卷帘等日常工作都必须在大棚现场进行手动操作,增加了农民的工作负担,不利于大面积成规模的种植大棚的日常管理。因此,实现远程自动化监控与农业高效管理对于提高农民工作效率、节约人力成本、促进增产丰收有很大的帮助,而且也符合农业现代化发展的大趋势。
在流通环节,由于信息的不对称,依然使得消费者的需求与农产品的供给存在明显的现实矛盾,即消费者得不到物美价廉的农业产品,而农民本身却可能存在大量农产品的滞销或者低价销售,主要的成本与利润都被中间环节攫取了。随着互联网时代的到来,这一情况开始出现根本性的转变。现代农业借助互联网平台,已经可以点对点的宣传自身农产品,使得消费者的个性化需求可以得到越来越大的满足。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种基于“互联网+”的设施农业云服务系统,解决了现有技术中存在的农业生产中人力消耗大、工作负担重且效率低以及农产品流通环节信息不对称的问题。
本实用新型所采用的技术方案是,一种基于“互联网+”的设施农业云服务系统,包括感知层,感知层通过基站网关连接至云服务器,云服务器包括通信服务器、数据服务器和Web服务器,云服务器又与应用层连接。
本实用新型的特点还在于,
感知层结构具体为:包括数据采集系统,数据采集系统依次通过ZigBee子节点和ZigBee中心节点后与控制系统连接,数据采集系统包括空气温湿度传感器、光照强度传感器、土壤温湿度传感器、CO2浓度传感器,空气温湿度传感器、光照强度传感器、土壤温湿度传感器、CO2浓度传感器均连接至模数转换模块的输入通道上,模数转换模块又与ZigBee子节点通过串口连接,采用RS485协议,控制系统包括与所述ZigBee中心节点连接的PLC控制器,PLC控制器的输出端分别与电磁阀、风扇、卷帘机连接。
应用层指手机APP,能够实现环境数据查看、设备远程监控、电子商务一类的功能。
本实用新型的有益效果是,一种基于“互联网+”的设施农业云服务系统,在云服务器上构建统一高效的数据管理平台,采用感知层的智能监控终端对需要的一些环境参数进行采集、存储、分析、展示,用应用层的手机APP实现对环境数据的实时查看与远程控制,解决了传统的环境监控设备必须要生产者现场操作的问题,实现了农业生产远程管理。另一方面通过本系统,还可改变农产品单一的销售模式,将农产品搬到线上销售,满足消费者线上购买诉求,对市场更加精确全面的了解,解决了农产品流通信息不对称的问题。本系统集生产、销售为一体,实现了农产品的科学种植以及快速流通,为广大用户提供一站式服务,实现农产品产与销的完美对接,此外该系统后期可复制到大田种植、畜牧养殖、水产养殖等方面,可扩展性强,易于推广。
附图说明
图1是本实用新型一种基于“互联网+”的设施农业云服务系统的结构示意图。
图中,100.感知层,101.空气温湿度传感器,102.光照强度传感器,103.土壤温湿度传感器,104.CO2浓度传感器,105.模数转换模块,106.ZigBee子节点,107.ZigBee中心节点,108.PLC控制器,109.电磁阀,110.风扇,111.卷帘机,200.云服务器,201.通信服务器,202.数据服务器,203.Web服务器,300.应用层。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
在农业生产管理中,采用“互联网+”的思维进行设计,以互联网平台为基础,利用信息通信技术与农业生产管理需求的跨界融合,创造出适用于农业生产管理的新产品、新业务与新模式,构建连接农业生产的新生态,将有助于推动农业产业转型升级,提高农民收入,促进经济又好又快发展。
本实用新型一种基于“互联网+”的设施农业云服务系统,结构如图1所示,包括感知层100,感知层100通过基站网关连接至云服务器200,所述云服务器200包括通信服务器201、数据服务器202和Web服务器203,云服务器又与应用层300连接。
其中,感知层100结构具体为:包括数据采集系统,数据采集系统依次通过ZigBee子节点106和ZigBee中心节点107后与控制系统连接,数据采集系统包括空气温湿度传感器101、光照强度传感器102、土壤温湿度传感器103、CO2浓度传感器104,空气温湿度传感器101、光照强度传感器102、土壤温湿度传感器103、CO2浓度传感器104均连接至模数转换模块105的输入通道上,模数转换模块105又与ZigBee子节点106通过串口连接,采用RS485协议,控制系统包括与所述ZigBee中心节点107连接的PLC控制器108,所述PLC控制器108的输出端分别与电磁阀109、风扇110、卷帘机111连接。
应用层300指手机APP,能够实现环境数据查看、设备远程监控、电子商务一类的功能。
本实用新型一种基于“互联网+”的设施农业云服务系统的工作原理如下:
PLC控制器108上电并启动,通过串口将数据采集命令发送到ZigBee中心节点107,ZigBee中心节点107再将命令通过无线网络发送到ZigBee子节点106,ZigBee子节点106通过串口将采集命令发送到模数转换模块105,模数转换模块105分别对空气温湿度传感器101、光照强度传感器102、土壤温湿度传感器103、CO2浓度传感器104进行数据采集;模数转换模块105将空气温湿度传感器101、光照强度传感器102、土壤温湿度传感器103、CO2浓度传感器104采集到的模拟量信号转换成数字量信号,再将数字量信号通过串口传输到ZigBee子节点106,ZigBee子节点106通过无线网络将数据传输到ZigBee中心节点107,ZigBee中心节点107将数据通过串口传入PLC控制器108,PLC控制器108内部再将数据写入对应的寄存器中,至此数据采集过程完成;ZigBee中心节点107主动向云服务器200中的通信服务器201发送握手命令,通信服务器201接收到命令并验证通过之后,两者之间就实现了TCP/IP链接进行侦听;云服务器200中的Web服务器201向通信服务器201发送数据采集命令,命令通过TCP/IP链接发送到ZigBee中心节点107,ZigBee中心节点107再通过串口将命令发送到PLC控制器108,PLC控制器108根据命令的要求从内部寄存器中获取数据,再将数据通过串口发送到ZigBee中心节点107,ZigBee中心节点107将数据通过TCP/IP链接返回到通信服务器201,通信服务器201再将数据存入数据服务器202中,至此数据远程采集过程完成,手机APP与通信服务器201之间通过TCP/IP链接进行侦听,手机APP向通信服务器201发送数据请求命令,通信服务器201获取命令之后根据命令要求从数据服务器202中获取数据,并将获取到的数据通过TCP/IP链接发送到手机APP,手机APP获取返回的数据之后在屏幕上显示,显示的数据包括空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤湿度、光照度、二氧化碳浓度;显示数据后,操作人员通过手机APP实现对控制系统内设备的远程操作,至此设备远程反控制实现。手机APP的电子商务实现:手机APP与通信服务器201之间通过TCP/IP链接进行侦听,生产者通过手机APP新建产品信息并发布,所发布的产品信息通过通信服务器201存入数据服务器202中的产品数据表中;消费者操作手机APP通过通信服务器201从数据服务器202中的产品数据表中查询产品的信息数据,然后通过通信服务器201将查询结果返回到手机APP的界面上显示,消费者能够通过手机APP查看产品的详细信息;消费者通过手机APP实现在线购买产品,购买操作会通过通信服务器201向数据服务器202中的订单数据表中新增一条订单数据记录,然后手机APP通过通信服务器201从数据服务器202的订单数据表中查询该条记录,记录会再通过通信服务器201将查询结果返回到手机APP的购物车界面上显示,此时订单会显示下单成功但未付款;消费者在购物车中实现在线付款,付款成功之后数据服务器202中订单数据表的付款状态会显示付款成功,至此消费者购买产品成功;生产者通过通信服务器201从数据服务器202中查询订单数据表中该订单的付款状态,能够知道消费者已经成功购买产品,生产者在线下能够组织发货,消费者收到所购买的农产品后进行评价,至此电子商务完整实现。
电子商务的实现是为了解决目前农产品流通环节信息不对称的问题,即农产品流通环节里中间环节的费用太高,生产者和消费者只能被动接受市场价格,而自身没有定价权,最大的利润都被中间商赚取了,这样不利于激发生产者的积极性,消费者也得不到最大的实惠。因此,本实用新型中的电子商务就是要改变目前这种现状,让生产者通过本实用新型的应用,也作为销售者,直接面对消费者去销售自己生产的农产品,将生产与销售结合在一个平台上,为生产者解决卖菜难的问题从而增加收入,让消费者买到质优价廉的放心菜从而得到实惠。
本实用新型一种基于“互联网+”的设施农业云服务系统,在具体应用中,假如生产者要实现大棚中的卷帘动作,生产者在手机APP上进行卷帘操作,则手机APP就向通信服务器201发送一个卷帘命令,通信服务器201获取卷帘命令之后将命令发送到ZigBee中心节点107,ZigBee中心节点107获取命令之后通过串口将命令发送到PLC控制器108,PLC控制器108获取命令之后再通过CPU内运行的逻辑控制PLC控制器108的输出接通,输出接通后卷帘机开始执行卷帘动作;卷帘动作执行之后PLC控制器108会得到一个动作执行的反馈,然后将反馈的结果通过ZigBee中心节点107发送到通信服务器201,通信服务器201将结果存入数据服务器202中;手机APP通过TCP/IP链接向通信服务器201发送请求反馈结果的命令,通信服务器201得到命令后再从数据服务器202获取数据,并将数据返回到手机APP,用户就可以通过手机APP实时查看卷帘设备是否执行了启动动作,至此设备远程控制就实现了。当生产者通过手机APP发布产品信息时,所发布的产品信息通过通信服务器201存入数据服务器202中;消费者操作手机APP通过通信服务器201从数据服务器202中读取产品信息数据,然后在手机APP的界面上显示,消费者就可以通过手机APP查看产品的信息;消费者通过手机APP下单购买产品,下单成功后数据服务器202中会有下单的记录,然后手机APP通过通信服务器201从数据服务器202中读取记录,记录会在手机APP的购物车中显示;消费者在购物车中可以付款,付款成功之后会在数据服务器202中有一个付款成功的记录,生产者通过通信服务器201从数据服务器202中读取记录,就可以知道该产品消费者已经购买成功,生产者在线下就可以组织发货,至此电子商务功能就实现了。
Claims (3)
1.一种基于“互联网+”的设施农业云服务系统,其特征在于,包括感知层(100),所述感知层(100)通过基站网关连接至云服务器(200),所述云服务器(200)包括通信服务器(201)、数据服务器(202)和Web服务器(203),所述云服务器(200)又与应用层(300)连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于“互联网+”的设施农业云服务系统,其特征在于,所述感知层(100)结构具体为:包括数据采集系统,所述数据采集系统依次通过ZigBee子节点(106)和ZigBee中心节点(107)后与控制系统连接,所述数据采集系统包括空气温湿度传感器(101)、光照强度传感器(102)、土壤温湿度传感器(103)、CO2浓度传感器(104),所述空气温湿度传感器(101)、光照强度传感器(102)、土壤温湿度传感器(103)、CO2浓度传感器(104)均连接至模数转换模块(105)的输入通道上,所述模数转换模块(105)又与ZigBee子节点(106)通过串口连接,采用RS485协议,所述控制系统包括与所述ZigBee中心节点(107)连接的PLC控制器(108),所述PLC控制器(108)的输出端分别与电磁阀(109)、风扇(110)、卷帘机(111)连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于“互联网+”的设施农业云服务系统,其特征在于,所述应用层(300)指手机APP,能够实现环境数据查看、设备远程监控、电子商务一类的功能。
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