CN208739151U - 一种基于物联网的智慧农业系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于物联网的智慧农业系统，包括设备端、服务器端、移动端；所述设备端设置有人工大棚、单片机，所述人工大棚为单向开口，开口处设置卷帘，大棚两侧面对称开有窗户；所述单片机连接有温度传感器、湿度传感、光照传感器、红外传感器、二氧化碳传感器、PH传感器，温度传感器、湿度传感、光照传感器、红外传感器、二氧化碳传感器、PH传感器固定设置在大棚内部；所述服务器端包括云端服务器和MySQL数据库，云端服务器与单片机连接；所述移动端包括微信公众号、微信小程序、手机APP；通过微信公众号、微信小程序、手机APP访问云端服务器；本实用新型实现了远程对人工大棚的观察和控制，且保存以往的数据，用于对比。

Description

一种基于物联网的智慧农业系统

技术领域

本实用新型涉及农业种植技术领域，具体为一种基于物联网的智慧农业系统。

背景技术

近年来人们饮食习惯的不断改变，人们越来越倾向于绿色食品，特别是有机蔬菜，这也促进了大棚种植的迅速发展，农业大棚种植技术是一种比较常见的技术，它具有较好的保温性能，农业大棚种植不仅可以同时种植多种农作物缩短农业种植时间，还可以反季节种植出所需农产品，在一定程度上提高的农业种植经济效益。

大棚种植过程中，大棚内部的环境与种植物的成长息息相关，一个优良的种植环境有利于种植物健康成长，缩短种植周期，增加经济效益。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是大棚种植过程中对环境要求较高，环境因素对大棚影响较大，所以需要对环境进行实时的监控，提供一种基于物联网的智慧农业系统，从而解决上述问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

本实用新型提供一种基于物联网的智慧农业系统，包括设备端、服务器端、移动端；所述设备端设置有人工大棚、单片机，所述人工大棚为单向开口，开口处设置卷帘，人工大棚两侧面对称开有窗户；所述单片机型号为stm32F407，单片机连接有温度传感器、湿度传感器、光照传感器、红外传感器、二氧化碳传感器、PH传感器，温度传感器、湿度传感器、光照传感器、红外传感器、二氧化碳传感器、PH传感器固定设置在人工大棚内部；所述服务器端包括云端服务器和MySQL数据库，云端服务器与单片机连接；所述移动端包括微信公众号、微信小程序、手机APP；通过微信公众号、微信小程序、手机APP访问云端服务器。

作为本实用新型的一种优选技术方案，温度传感器成对设置，一半的温度传感器设置在人工大棚内部土壤中，另外一半的温度传感器设置在人工大棚内部空气中，设置有多对，均匀设置；湿度传感器设置方式与温度传感器设置方式相同；PH传感器与一半的温度传感器共同设置在人工大棚内部土壤中。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述光照传感器成对设置，分别设置在人工大棚的两侧；关于人工大棚中轴线对称设置。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述红外传感器设置有一个，设置在人工大棚开口处，二氧化碳传感器设置有两个， 其中一个设置在人工大棚的窗户处，另外一个设置在人工大棚最底处。

作为本实用新型的一种优选技术方案，在人工大棚卷帘处和内部分别设置有摄像头，人工大棚内部摄像头设置有两个，摄像头与单片机连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述人工大棚内设置有风扇、LED灯、喷淋管、语音报警蜂鸣器和显示屏，喷淋管连接有供水水泵，风扇、LED灯、供水水泵、语音报警蜂鸣器和显示屏均与单片机连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述单片机与云端服务器之间通过ZigBee或者WiFi进行通信，并采用基于TCP/IP协议栈网络协议形式将传感器数据传输到云服务器上，在MySQL数据库中进行存储。

本实用新型所达到的有益效果是：本实用新型通过多种传感器采集大棚内部数据，并传递至服务器端的云服务器中，在数据库中保存，使用者可以通过相应移动端访问，查询实时数据，及时了解大棚环境；且当出现被监控点位数据异常时可自动向管理者发出报警信号，用户还可以通过反向发送控制信号，控制相应设备对环境进行相应调整。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。

在附图中：

图1是本实用新型整体结构示意图；

图中标号：1、设备端；101、人工大棚；102、温度传感器；103、湿度传感器；104、光照传感器；105、红外传感器；106、二氧化碳传感器；107、单片机；108、摄像头；109、风扇；110、LED灯；111、供水水泵；112、语音报警蜂鸣器；113、PH传感器；114、显示屏；2、服务器端；3、移动端。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、 “安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接 相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理 解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例：如图1所示，本实用新型提供一种基于物联网的智慧农业系统，包括设备端1、服务器端2、移动端3；所述设备端1设置有人工大棚101、单片机107，所述人工大棚101为单向开口，开口处设置卷帘，人工大棚101两侧面对称开有窗户；所述单片机107型号为stm32F407，单片机107连接有温度传感器102、湿度传感器103、光照传感器104、红外传感器105、二氧化碳传感器106、PH传感器113，温度传感器102、湿度传感器103、光照传感器104、红外传感器105、二氧化碳传感器106、PH传感器113固定设置在人工大棚101内部；所述服务器端2包括云端服务器和MySQL数据库，云端服务器与单片机107连接；所述移动端3包括微信公众号、微信小程序、手机APP；通过微信公众号、微信小程序、手机APP访问云端服务器。

进一步的，温度传感器102成对设置，一半的温度传感器102设置在人工大棚101内部土壤中，另外一半的温度传感器102设置在人工大棚101内部空气中，设置有多对，均匀设置；湿度传感器103设置方式与温度传感器102设置方式相同；PH传感器113与一半的温度传感器102共同设置在人工大棚101内部土壤中。

进一步的，所述光照传感器104成对设置，分别设置在人工大棚101的两侧；关于人工大棚101中轴线对称设置。

进一步的，所述红外传感器105设置有一个，设置在人工大棚101开口处，二氧化碳传感器106设置有两个， 其中一个设置在人工大棚101的窗户处，另外一个设置在人工大棚101最底处。

进一步的，在人工大棚101卷帘处和内部分别设置有摄像头108，人工大棚101内部摄像头108设置有两个，摄像头108与单片机107连接。

进一步的，所述人工大棚101内设置有风扇109、LED灯110、喷淋管、语音报警蜂鸣器112和显示屏114，喷淋管连接有供水水泵111，风扇109、LED灯110、供水水泵111、语音报警蜂鸣器112和显示屏114均与单片机107连接。

进一步的，所述单片机107与云端服务器之间通过ZigBee或者WiFi进行通信，并采用基于TCP/IP协议栈网络协议形式将传感器数据传输到云服务器上，在MySQL数据库中进行存储。

具体的：通过单边机107连接温度传感器102、湿度传感器103、光照传感器104、红外传感器105、二氧化碳传感器106采集人工大棚101内部物理环境数据，通过ZigBee或者WiFi连接至服务器端2的云端服务器，且采用基于TCP/IP协议栈网络协议形式将传感器数据传输到云服务器上，在MySQL数据库中进行存储；使用者通过移动端3的微信公众号、微信小程序、手机APP对云端服务器进行访问，查询MySQL数据库中的环境信息。

其中，温度传感器102、湿度传感器103分别采集温度、湿度信息，且一半设置于土壤中，一半设置于空气中，分别采集大棚内土壤内外的温度湿度信息；光照传感器104采集光照信息，红外传感器105设置于入口处采集外部物体活动信息，二氧化碳传感器106则采集内部二氧化碳浓度信息，PH传感器113采集土壤中ph酸碱信息；通过单片机107将信息传递至云端服务器；同时对单片机107进行相应的设定，对每个信息都设定一个正常的范围区间；当高于或者低于这个范围时，单片机107控制语音报警蜂鸣器112进行报警；同时相应的传感器信息实时的在棚内设置的显示屏114中信息显示，及时了解，实时反馈。

通过移动端3经由服务器端2向单片机107发送信号从而调整相应数据；通过控制LED灯110的开闭，来加强或者减弱光照强度；通过控制风扇109的开闭，配合大棚的窗户进行通风透气，从而控制大棚内部二氧化碳浓度；通过控制供水水泵111的工作，对喷淋管进行供水，从而控制大棚内部湿度环境；同时LED灯110设置有多种颜色，通过不同植物对不同颜色光照吸收度不同，智能化控制相应的光照颜色，从而给植物生长提供更加优良的条件。

大棚的卷帘通过驱动电机控制卷帘门的升降，同时可以通过单片机107与卷帘门的驱动电机连接控制，控制卷帘门的开闭。

同时设置有摄像头108进行监控大棚内外信息，以供发生问题时，在移动端及时查看；通过红外传感器105检测物体靠近，当靠近过近时，发出警报，使其离开，避免野生动物破坏棚体结构；二氧化碳传感器106有两个，分别设置人工大棚101的窗户处，另外一个设置在人工大棚101最底处，一个检测数据浓度最低，一个检测浓度最高，当两个数据都在设置范围中时，整个棚体内部二氧化碳浓度也在指定范围内。

使用者通过移动端访问云端服务器中的传感器数据，相应的传感器数据通过曲线形式进行展示，通过时间的改变，更加直观的观察数据的改变。

传感器的数据传递至云端服务器中，云端服务器结合保存的历史数据、网络上的数据，通过大数据分析，检测到到环境数据变化曲线与传统病虫灾害发生时环境曲线较为重合时，云端服务器向移动端发出病虫灾害预警报告。

且本实用新型中的人工大棚101只是指代了本系统实施的一种场景，本系统同样适用于开放式的露天种植、封闭式的室内种植等，通过检测条件，反馈、控制相应过程；且本系统控制农业生长过程中，无农药、激素等化学品的使用，确保食品安全，更加绿色健康。

值得注意的是：整个装置通过总控制按钮对其实现控制，由于控制按钮匹配的设备为常用设备，属于现有常熟技术，在此不再赘述其电性连接关系以及具体的电路结构。

最后应说明的是：以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于物联网的智慧农业系统，其特征在于，包括设备端（1）、服务器端（2）、移动端（3）；所述设备端（1）设置有人工大棚（101）、单片机（107），所述人工大棚（101）为单向开口，开口处设置卷帘，人工大棚（101）两侧面对称开有窗户；所述单片机（107）型号为stm32F407，单片机（107）连接有温度传感器（102）、湿度传感器（103）、光照传感器（104）、红外传感器（105）、二氧化碳传感器（106）、PH传感器（113），温度传感器（102）、湿度传感器（103）、光照传感器（104）、红外传感器（105）、二氧化碳传感器（106）、PH传感器（113）固定设置在人工大棚（101）内部；所述服务器端（2）包括云端服务器和MySQL数据库，云端服务器与单片机（107）连接；所述移动端（3）包括微信公众号、微信小程序、手机APP；通过微信公众号、微信小程序、手机APP访问云端服务器。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智慧农业系统，其特征在于，温度传感器（102）成对设置，一半的温度传感器（102）设置在人工大棚（101）内部土壤中，另外一半的温度传感器（102）设置在人工大棚（101）内部空气中，设置有多对，均匀设置；湿度传感器（103）设置方式与温度传感器（102）设置方式相同；PH传感器（113）与一半的温度传感器（102）共同设置在人工大棚（101）内部土壤中。

3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智慧农业系统，其特征在于，所述光照传感器（104）成对设置，分别设置在人工大棚（101）的两侧；关于人工大棚（101）中轴线对称设置。

4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智慧农业系统，其特征在于，所述红外传感器（105）设置有一个，设置在人工大棚（101）开口处，二氧化碳传感器（106）设置有两个， 其中一个设置在人工大棚（101）的窗户处，另外一个设置在人工大棚（101）最底处。

5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智慧农业系统，其特征在于，在人工大棚（101）卷帘处和内部分别设置有摄像头（108），人工大棚（101）内部摄像头（108）设置有两个，摄像头（108）与单片机（107）连接。

6.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智慧农业系统，其特征在于，所述人工大棚（101）内设置有风扇（109）、LED灯（110）、喷淋管、语音报警蜂鸣器（112）和显示屏（114），喷淋管连接有供水水泵（111），风扇（109）、LED灯（110）、供水水泵（111）、语音报警蜂鸣器（112）和显示屏（114）均与单片机（107）连接。

7.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智慧农业系统，其特征在于，所述单片机（107）与云端服务器之间通过ZigBee或者WiFi进行通信，并采用基于TCP/IP协议栈网络协议形式将传感器数据传输到云服务器上，在MySQL数据库中进行存储。