一种基于大数据的果园管理系统技术方案

本发明专利技术涉及农业信息化技术领域，公开了一种基于大数据的果园管理系统，其特征在于：包括RFID电子标签、数据采集系统、ZigBee路由器、ZigBee协调器、Internet网络、云计算平台、云存储平台和终端用户平台；本系统通过RFID电子标签可精确到每一颗果树，实现对果树的精确管理，由ZigBee无线传输，一层一层向上传输数据到云存储平台，融合大数据，实现用户端与数据端的信息双向传递，大数据库在线管理、更新、共享，并对数据深度挖掘，帮助不同用户平台完成不同需求的决策判断，系统大幅度提高了果园管理水平及效率，为果园管理提供新的管理思路和方法。

【技术实现步骤摘要】
一种基于大数据的果园管理系统
本专利技术涉及农业信息化
，尤其是涉及一种基于大数据的果园管理系统。
技术介绍
我国是世界果品生产和消费大国，苹果、梨、桃、李、荔枝、猕猴桃等水果的栽种面积均居世界首位，在我国的许多地区，果树产业已成为当地的支柱产业，为当地农业增效、农民增收，甚至是精准扶贫和脱贫致富做出了巨大贡献。尽管我国水果的种植面积和产量大、品种多，但大多数果园管理粗放落后，严重影响了水果的品质和销售价格，严重影响了我国农产品的良性发展。随着我国城镇化进程的推进和农村产业结构的调整，大量农村劳动力进入城市，农村劳动力短缺、劳动力成本快速上升等问题凸显，因此，农业机械化、智能化是未来农业发展的必由之路。专利《基于无线传感器网络的果园种植监测系统》（CN201711425774.9）、专利《生态果园智能监控系统》（CN201610057224.5）、《一种采集果园环境信息的方法》（CN201710269540.3）、《一种果园环境喷药作业信息自动记录装置和方法》（201410601441.7）、《一种果园喷雾机位置识别方法与系统》（CN201410458357.4）、《一种基于无人机的果园监测系统》（CN201710453476.4）、《一种基于物联网实时数据采集以NFC认证的农产品溯源方法》（CN201810454321.7）、《一种猕猴桃果园精准管理系统》（CN201110187044.6）、《一种用于果园作业的自主导航装置》（CN201520677608.8）、《一种用于智能农业的果园环境监测系统（CN201810138490）》分别提出了对果园的监控、数据采集、位置识别以及溯源的方法和手段，但都存在以下几个方面的缺陷：（1）精确程度不够，收集记录的数据不准确，导致检测值与实际值存在较大偏差；（2）没有利用大数据、专家系统为其提供服务，智能化程度不高，从而导致难于推广应用；（3）生产过程、政府管理、产品销售未能进行有效整合，各自独立，分散管理，数据不能共享，且不能实行有效快速联动；（4）尽管建立了特色农产品的溯源系统，系统也包括了产品从采收、加工、运输、仓储和流通的各环节信息，但缺乏产品的生产全过程信息的详尽追溯。专利《基于无线传感器网络的果园种植监测系统》（CN201711425774.9）、专利《生态果园智能监控系统》（CN201610057224.5）、《一种采集果园环境信息的方法》（CN201710269540.3）、《一种果园环境喷药作业信息自动记录装置和方法》（201410601441.7）、《一种果园喷雾机位置识别方法与系统》（CN201410458357.4）、《一种基于无人机的果园监测系统》（CN201710453476.4）、《一种基于物联网实时数据采集以NFC认证的农产品溯源方法》（CN201810454321.7）、《一种猕猴桃果园精准管理系统》（CN201110187044.6）、《一种用于果园作业的自主导航装置》（CN201520677608.8）、《一种用于智能农业的果园环境监测系统（CN201810138490）》分别提出了对果园的监控、数据采集、位置识别以及溯源的方法和手段，但都存在以下几个方面的缺陷：（1）精确程度不够，收集记录的数据不准确，导致检测值与实际值存在较大偏差；（2）没有利用大数据、专家系统为其提供服务，智能化程度不高，从而导致难于推广应用；（3）生产过程、政府管理、产品销售未能进行有效整合，各自独立，分散管理，数据不能共享，且不能实行有效快速联动；（4）尽管建立了特色农产品的溯源系统，系统也包括了产品从采收、加工、运输、仓储和流通的各环节信息，但缺乏产品的生产全过程信息的详尽追溯。基于上述原因，本专利技术专利基于RFID技术，提出以单株果树为管理对象，利用ZigBee物联网技术，通过采集果树生长的环境条件、记录生产管理过程，形成单株果树的生产溯源信息库，为果树进行生产管理的溯源提供基础数据；利用大数据平台和专家系统，为其生产管理过程提供科学依据而达到智能化；将生产者、管理机关、商户、消费者集于一体，实现数据共享。
技术实现思路
为了实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案为：一种基于大数据的果园管理系统，包括：RFID电子标签、数据采集系统、ZigBee路由器、ZigBee协调器、Internet网络、云计算平台、云存储平台和终端用户平台。进一步的，所述数据采集系统是采用模块化设计，便于系统扩展和功能添加，由传感器模块、CC2530微处理器、RFID读写模块、RF天线和USB接口组成；所述传感器模块包含CO2传感器、光照传感器、土壤PH值传感器、温湿度一体传感器、土壤导电率传感器、雨量传感器和CCD图像传感器，采集环境参数信息，为果园管理提供服务；所述CC2530微处理器的I/O口分别与CO2传感器、光照传感器、土壤PH值传感器、温湿度一体传感器、土壤导电率传感器、雨量传感器、CCD图像传感器、RFID读写模块、RF天线和USB接口连接。进一步的，所述CC2530微处理器通过CO2传感器、光照传感器、土壤PH值传感器、温湿度一体传感器、土壤导电率传感器、雨量传感器获得环境参数信息，通过CCD图像传感器获得果树的图像信息，USB接口用于方便功能添加；RFID读写模块在其信号覆盖范围内与安装在果园果树上的RFID电子标签进行读写操作，获取精确到每棵树的身份信息而实现定位与标识，实现精细化管理；CC2530微处理器将获得的所有数据，从RF天线输出，RF天线利用ZigBee无线网络技术，上传至上一级ZigBee路由器，然后再传送至ZigBee协调器，ZigBee协调器通过GPRS移动网络技术上传到Internet网络，再由Internet网络上传到云计算平台。进一步的，所述云计算平台由大数据数据库、信息处理系统、信息管理系统、决策支持系统、专家系统和溯源系统六个子系统构成，且这六个子系统相互连接，可以实现数据的互联互通，达到数据共享的目的，其中，大数据数据库是与果园系统相关的数据库，包括数据的挖掘；信息处理系统实现对上传来的数据的获取、初步储存、原始加工、发布和标识；信息管理系统是对信息管理系统提供的数据进行整理分析、资源配置、信息检索提供平台；决策支持系统包括如投资决策、效益分析、产品规划等，以信息处理系统、信息管理系统提供的数据为基础，以大数据数据库提供的数据为依据，整个决策过程智能化；专家系统是为整个果园的生产过程管理、流通销售提供智能化的支持；溯源系统是果品生产过程的溯源。进一步的，所述终端用户平台由果园旅游管理平台、果园现场管理平台、电商平台和政府管理平台四个子平台组成，各子平台相互连接，数据共享；其中，果园旅游管理平台是利用果园中的RFID定位技术，实现对果园景区游览提供支持；果园现场管理平台是记录果园的基本信息、人财物的管理以及生产过程的管理，依据云计算平台提供的信息，实现果园标准化科学化管理，并将所有操作过程进行记录且上传云计算平台；政府管理平台是对其辖区内的果园进行实时监管，并提供技术指导和预警，同时也可以利用云计算平台中的决策支持系统，对辖区的产业发展提供决策支持。进一步的，所述Internet网络与ZigBee协调器、云计算平台、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于大数据的果园管理系统，其特征在于：包括RFID电子标签（1）、数据采集系统（2）、ZigBee路由器（3）、ZigBee协调器（4）、Internet网络（5）、云计算平台（6）、云存储平台（7）和终端用户平台（8）；所述数据采集系统（2）是由传感器模块（2.1）、CC2530微处理器（2.2）、RFID读写模块（2.3）、RF天线（2.4）和USB接口（2.5）组成；所述传感器模块（2.1）包含CO2传感器（2.1.1）、光照传感器（2.1.2）、土壤PH值传感器（2.1.3）、温湿度一体传感器（2.1.4）、土壤导电率传感器（2.1.5）、雨量传感器（2.1.6）和CCD图像传感器（2.1.7）；所述CC2530微处理器（2.2）的I/O口分别与CO2传感器（2.1.1）、光照传感器（2.1.2）、土壤PH值传感器（2.1.3）、温湿度一体传感器（2.1.4）、土壤导电率传感器（2.1.5）、雨量传感器（2.1.6）、CCD图像传感器（2.1.7）、RFID读写模块（2.3）、RF天线（2.4）和USB接口（2.5）连接；所述云计算平台（6）由大数据数据库（6.1）、信息处理系统（6.2）、信息管理系统（6.3）、决策支持系统（6.4）、专家系统（6.5）和溯源系统（6.6）六个子系统构成，且这六个子系统相互连接，数据共享；所述终端用户平台（8）由果园旅游管理平台（8.1）、果园现场管理平台（8.2）、电商平台（8.3）和政府管理平台（8.4）四个子平台构成，各子平台相互连接，数据共享；所述Internet网络（5）分别与ZigBee协调器（4）、云计算平台（6）、云存储平台（7）和终端用户平台（8）连接，且Internet网络（5）与ZigBee协调器（4）、云计算平台（6）和终端用户平台（8）可进行双向通信，Internet网络（5）与云存储平台（7）只能进行单向通信；所述云计算平台（6）与云存储平台（7）直接连接，并可进行双向通信。...

【技术特征摘要】
1.一种基于大数据的果园管理系统，其特征在于：包括RFID电子标签（1）、数据采集系统（2）、ZigBee路由器（3）、ZigBee协调器（4）、Internet网络（5）、云计算平台（6）、云存储平台（7）和终端用户平台（8）；所述数据采集系统（2）是由传感器模块（2.1）、CC2530微处理器（2.2）、RFID读写模块（2.3）、RF天线（2.4）和USB接口（2.5）组成；所述传感器模块（2.1）包含CO2传感器（2.1.1）、光照传感器（2.1.2）、土壤PH值传感器（2.1.3）、温湿度一体传感器（2.1.4）、土壤导电率传感器（2.1.5）、雨量传感器（2.1.6）和CCD图像传感器（2.1.7）；所述CC2530微处理器（2.2）的I/O口分别与CO2传感器（2.1.1）、光照传感器（2.1.2）、土壤PH值传感器（2.1.3）、温湿度一体传感器（2.1.4）、土壤导电率传感器（2.1.5）、雨量传感器（2.1.6）、CCD图像传感器（2.1.7）、RFID读写模块（2.3）、RF天线（2.4）和USB接口（2.5）连接；所述云计算平台（6）由大数据数据库（6.1）、信息处理系统（6.2）、信息管理系统（6.3）、决策支持系统（6.4）、专家系统（6.5）和溯源系统（6.6）六个子系统构成，且这六个子系统相互连接，数据共享；所述终端用户平台（8）由果园旅游管理平台（8.1）、果园现场管理平台（8.2）、电商平台（8.3）和政府管理平台（8.4）四个子平台构成，各子平台相互连接，数据共享；所述Internet网络（5...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋猛，蒋雅茜，杨一丰，何玉，蒋思凯，杨瑞卿，石洪康，张建军，
申请(专利权)人：西南大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50