CN210005034U - 基于物联网的便携式智慧农业数据采集终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于物联网的便携式智慧农业数据采集终端，涉及智慧农业数据采集设备领域，包括手套本体，手套本体的不同手指上设有不同的环境采集器，手套本体的中央设有显示屏，手套本体上设有控制器；手套本体的侧边设有安装筒，安装筒侧壁设有条形通孔，安装筒内设有插入式的土壤检测笔，土壤检测笔包括圆柱形的笔本体，笔本体的侧壁上设有与条形通孔匹配的凸块，凸块的自由端从条形通孔中伸出，笔本体内设有用于检测土壤参数的多种传感器；显示屏、环境采集器、传感器均与控制器信号连接。本实用新型解决了现有的采集装置无法对大棚内各个角落进行数据采集并且在采集过程中容易对农作物造成损坏的问题。

Description

基于物联网的便携式智慧农业数据采集终端

技术领域

本实用新型涉及智慧农业数据采集设备领域，特别涉及一种基于物联网的便携式智慧农业数据采集终端。

背景技术

所谓“智慧农业”，就是充分应用现代信息技术成果，将物联网技术运用到传统农业中去，集成应用计算机与网络技术、物联网技术、音视频技术、3S技术、无线通信技术及专家智慧与知识，运用传感器和软件通过后台服务器或移动平台或者电脑平台对农业生产进行控制，实现农业可视化远程诊断、远程控制、灾变预警等智能管理，使传统农业更具有“智慧”。

随着农业的现代化与智能化的发展，越来越多的农业大棚被广泛采用，农业大棚是能透光、保温(或加温)，用来栽培植物的设施，在不适宜植物生长的季节，能提供生育期和增加产量，大棚内的环境是植物生长的必要条件，植物必须要有充分的光照，合适的温度，合适的湿度，合适的二氧化碳浓度，才能保证植物的正常生长。农作物的生长环境，如温湿度、光照、CO2、土壤温湿度等等，都需要进行检测调控，以保持作物生长在最优的环境中。对这些生长因素进行实时、精确的检测调节是实现大棚蔬菜生产优质、高产的重要环节。

然而，现有的用于农业大棚的环境采集器一般是利用移动式的机器人进行数据采集，移动式的机器人的硬件体积往往较大，不便于从一个大棚移动到另一个大棚，也不方便携带，并且对于大棚内的一些地形比较复杂的地方而言，机器人无法前往，从而无法对大棚内的各个角落进行数据采集，就算能前往，也容易产生事故而对农作物造成伤害。

实用新型内容

本实用新型意在提供一种基于物联网的便携式智慧农业数据采集终端，能够实现对大棚内各个角落灵活进行数据采集并且在采集过程中不会对农作物造成损坏。

为了解决上述技术问题，本申请提供如下技术方案：

基于物联网的便携式智慧农业数据采集终端，包括手套本体；所述手套本体的不同手指上设有不同的环境采集器，手套本体的中央设有显示屏，手套本体内部设有控制器；手套本体的侧边设有安装筒，安装筒侧壁设有条形通孔，安装筒内设有插入式的土壤检测笔，所述土壤检测笔包括圆柱形的笔本体，笔本体的侧壁上设有与条形通孔匹配的凸块，所述凸块的自由端从条形通孔中伸出，笔本体内设有用于检测土壤参数的多种传感器；所述显示屏、环境采集器、传感器均与控制器信号连接；所述控制器用于获取环境采集器、传感器的数据并控制显示屏进行显示。

基础方案的工作原理及有益效果为：

当需要对大棚内的整体环境参数进行采集时，穿戴上手套本体，相关工作人员在大棚内走动的过程中，手随着身体会不断地摆动，在此过程中环境采集器实现对大棚内环境参数的整体检测，并将采集到的数据参数通过显示屏显示；数据采集的工作人员可通过显示屏初步了解各个位置的数据参数情况；而手的摆动实现对数据参数的采集，相对于沿同一直线同一方向采集的方式而言，手的摆动会增大采集的范围，提高数据参数采集的准确性。

当需要对单个农作物进行检测时，可通过轻轻触摸农作物来测量农作物的数据参数，由于手套本体的不同手指上设有不同的环境采集器，例如，当需要检测农作物某个高度位置的表面温度时，使用设置有温度传感器的手指触摸该处的农作物表面；当需要检测某农作物某个位置的光照情况时，使用具有亮度传感器的手指轻轻放置到该农作物上，即可测量得到相应的参数信息。

相比现有技术中的利用机器人自动进行数据采集的方式而言，人体的手掌和手指更加的灵活，能对大棚内各个位置进行数据采集，同时可以灵活避开农作物；并且利用手指可掌握触摸农作物的程度，避免对农作物造成损坏；测量不同的数据参数只需要使用相应的手指即可，不需要同时检测农作物的所有参数；并且利用该穿戴式的采集终端，可在大棚内巡视或者工作的时候就可进行采集，而无需专门采集，减少劳动量和成本。

当需要检测土壤的数据参数时，将土壤检测笔从安装筒内推出，将土壤检测笔一端插进土壤内，由于笔本体内设有用于检测土壤参数的多种传感器，可以实现对土壤的数据采集，并将采集到的数据参数通过显示屏显示，实现对土壤的检测；当对土壤检测完毕后，将土壤检测笔重新收回手套本体侧边的安装筒内进行收放，从而减小了土壤检测笔占据的空间，便于携带。

进一步，还包括无线通信模块，所述无线通信模块与控制器信号连接，所述控制器还用于控制无线通信模块发送环境采集器、传感器的数据。

通过无线通信模块将数据发送给服务器或者其他设备，如手机，进行存储。

进一步，所述环境采集器包括温度传感器、湿度传感器和亮度传感器。环境采集器包括多种类型的数据参数传感器和仪器，能够实现对大棚内多种环境参数的全面检测。

进一步，所述传感器包括土壤温度传感器和土壤湿度传感器。土壤检测笔内设有多种类型的数据参数采集传感器，从而采集的数据参数更加的多样和全面，便于后续对土壤情况的综合分析。

进一步，还包括存储器，所述存储器与控制器信号连接，所述控制器用于将环境采集器、传感器的数据存储到存储器中。存储已经采集到的数据，方便后期导出使用。

进一步，所述环境采集器均设置在手指的指尖内侧。将环境采集器均设置在手指的指尖内侧，可方便工作人员对农作物的触摸检测。

进一步，还包括蓄电池，所述蓄电池用于为显示屏、控制器、环境采集器、无线通信模块和传感器供电。通过蓄电池为整个终端的设备进行供电。

进一步，手套本体的正反面设有太阳能电池板，太阳能电池板与蓄电池电连接。当工作人员穿戴手套本体进行数据采集的过程中，利用太阳能电池板对蓄电池进行充电，蓄电池对整个数据采集终端提供电能，从而达到节省电能消耗的效果。

进一步，所述笔本体朝向安装筒出口的一端设有温度探针，所述土壤温度传感器设置在温度探针内。使得检测更加准确。

进一步，所述笔本体与安装筒底部之间设有拉簧。

方便使用后，笔本体自动归位。

附图说明

图1为本实用新型基于物联网的便携式智慧农业数据采集终端实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

首先需要明确说明的是，本方案中各种数据的采集、传输和显示，是通过纯硬件实现的，改进在于各个硬件的组合以及将其设置在手套上，因此本方案不涉及对现有程序的改进。

说明书附图中的标记包括：手套本体1、温度传感器2、湿度传感器3、亮度传感器4、显示器5、太阳能电池板6、安装筒7、笔本体8、温度探针9、土壤湿度传感器10、凸块11。

如图1所示，本实用新型基于物联网的便携式智慧农业数据采集终端，包括手套本体1，手套本体1的不同手指上设有不同的环境采集器2，本实施例中的环境采集器2均设置在手指的指尖内侧。

手套本体1上的拇指上设有型号为TSYS02D的数字式温度传感器2，采用小型TDFN8封装，以适应穿戴式设备，食指上设有型号为HR12-S的数字式湿度传感器3，中指上设有型号为LTR-303ALS-DR的亮度传感器4。

手套本体1的手背位置的中央设有显示屏3，手套本体1手背位置还设有无线通信模块、控制器、存储器和蓄电池；本实施例中的显示屏3采用分辨率为128*64，大小为1.3寸的OLED液晶显示屏，无线通信模块采用型号为Dialog DA14681超低功耗蓝牙芯片。蓄电池用于为显示屏、控制器、环境采集器、无线通信模块和传感器供电。

手套本体1的正反面设有太阳能电池板6，太阳能电池板6的大小可以设置在1-2寸，本实施例中选用大小为1寸的太阳能电池板6，太阳能电池板6与蓄电池电连接。

手套本体1靠近小指的侧边通过塑胶包裹安装有一个安装筒7，安装筒7内设有插入式的土壤检测笔5，土壤检测笔5包括圆柱形的笔本体8，笔本体8的侧壁上设有与条形通孔匹配的凸块11，凸块11的自由端从条形通孔中伸出，笔本体8内设有用于检测土壤参数的多种传感器；具体的为土壤温度传感器2和土壤湿度传感器10，笔本体8朝向安装筒7出口的一端设有探针，探针与传感器电连接，具体的本实施例中，采用MAS-1专业电流型土壤水分传感器，其共设置两个探针，本申请中，在两个湿度传感器3的探针之间还设有一个温度探针9，温度探针9内设置温度传感器2，温度传感器2仍然采用TSYS02D的数字式温度传感器2。笔本体8与安装筒7底部之间设有拉簧。

控制器采用MSP430F5528微控制器，存储器采用MX25L12835FMI-10G存储器，显示屏、环境采集器、无线通信模块、存储器、传感器均与控制器信号连接，具体的，环境采集器、传感器通过预设在手套本体1内的线路连接在控制器的信号输入端，存储器、无线通信模块、显示器5通过线路连接在控制器的信号输出端；所述控制器用于获取环境采集器、传感器的数据并控制显示屏进行显示。控制器还用于控制无线通信模块发送环境采集器、传感器的数据，控制器用于将环境采集器、传感器的数据存储到存储器中。

该基于物联网的便携式智慧农业数据采集终端的具体使用场景为：

当需要对大棚内的整体环境参数进行采集时，穿戴上手套本体1，相关工作人员在大棚内走动的过程中，手随着身体会不断地摆动，在此过程中环境采集器实现对大棚内环境参数的整体检测，并将采集到的数据参数通过显示屏显示；数据采集的工作人员可通过显示屏初步了解各个位置的数据参数情况；而手的摆动实现对数据参数的采集，相对于沿同一直线同一方向采集的方式而言，手的摆动会增大采集的范围，提高数据参数采集的准确性。

当需要对单个农作物进行检测时，可通过触摸农作物来测量农作物的数据参数，由于手套本体1的不同手指上设有不同的环境采集器，例如，当需要检测农作物某个高度位置的表面温度时，使用设置有温度传感器2的手指触摸该处的农作物表面；当需要检测某农作物某个位置的光照情况时，使用具有亮度传感器4的手指放置到该农作物上，即可测量得到相应的参数信息。

相比现有技术中的利用机器人自动进行数据采集的方式而言，人体的手掌和手指更加的灵活，能对大棚内各个位置进行数据采集，同时可以灵活避开农作物；并且利用手指可掌握触摸农作物的程度，避免对农作物造成损坏；测量不同的数据参数只需要使用相应的手指即可，不需要同时检测农作物的所有参数；并且利用该穿戴式的采集终端，可在大棚内巡视或者工作的时候就可进行采集，而无需专门采集，减少劳动量和成本。

当需要检测土壤的数据参数时，将土壤检测笔从安装筒7内推出，将土壤检测笔一端插进土壤内，由于笔本体8内设有用于检测土壤参数的多种传感器，可以实现对土壤的数据采集，并将采集到的数据参数通过显示屏显示，实现对土壤的检测；当对土壤检测完毕后，将土壤检测笔重新收回手套本体1侧边的安装筒7内进行收放，从而减小了土壤检测笔占据的空间，便于携带。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.基于物联网的便携式智慧农业数据采集终端，包括手套本体，其特征在于：

所述手套本体的不同手指上设有不同的环境采集器，手套本体的中央设有显示屏，手套本体上设有控制器；

手套本体的侧边设有安装筒，安装筒侧壁设有条形通孔，安装筒内设有插入式的土壤检测笔，所述土壤检测笔包括圆柱形的笔本体，笔本体的侧壁上设有与条形通孔匹配的凸块，所述凸块的自由端从条形通孔中伸出，笔本体内设有用于检测土壤参数的多种传感器；

所述显示屏、环境采集器、传感器均与控制器信号连接；所述控制器用于获取环境采集器、传感器的数据并控制显示屏进行显示。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的便携式智慧农业数据采集终端，其特征在于：手套本体上还设有无线通信模块，所述无线通信模块与控制器信号连接，所述控制器还用于控制无线通信模块发送环境采集器、传感器的数据。

3.根据权利要求2所述的基于物联网的便携式智慧农业数据采集终端，其特征在于：所述环境采集器包括温度传感器、湿度传感器和亮度传感器。

4.根据权利要求3所述的基于物联网的便携式智慧农业数据采集终端，其特征在于：所述传感器包括土壤温度传感器和土壤湿度传感器。

5.根据权利要求4所述的基于物联网的便携式智慧农业数据采集终端，其特征在于：还包括存储器，所述存储器与控制器信号连接，所述控制器用于将环境采集器、传感器的数据存储到存储器中。

6.根据权利要求5所述的基于物联网的便携式智慧农业数据采集终端，其特征在于：所述环境采集器均设置在手指的指尖内侧。

7.根据权利要求6所述的基于物联网的便携式智慧农业数据采集终端，其特征在于：还包括蓄电池，所述蓄电池用于为显示屏、控制器、环境采集器、无线通信模块和传感器供电。

8.根据权利要求7所述的基于物联网的便携式智慧农业数据采集终端，其特征在于：手套本体的正反面设有太阳能电池板，太阳能电池板与蓄电池电连接。

9.根据权利要求8所述的基于物联网的便携式智慧农业数据采集终端，其特征在于：所述笔本体朝向安装筒出口的一端设有温度探针，所述土壤温度传感器设置在温度探针内。

10.根据权利要求9所述的基于物联网的便携式智慧农业数据采集终端，其特征在于：所述笔本体与安装筒底部之间设有拉簧。

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