一种基于云环境的智慧农业系统技术方案

本实用新型专利技术属于智慧农业领域，具体公开了一种基于云环境的智慧农业系统，包括感知层、传输层、应用层和用户终端设备，感知层通过ZigBee网络与传输层进行通信，传输层通过Socket通信方式与应用层的云数据中心进行通信，用户终端设备通过Socket通信方式与网关进行通信，用户终端设备同时通过WCF与云数据中心进行通信，感知层包括控制设备和感知农田情况的感知设备，传输层包括对感知层传递的数据进行转发的网关，应用层包括云数据中心。本实用新型专利技术可以在实现基本的农业温室大棚远程控制的基础上，通过大量传感器收集大量农业产品信息数据，并通过控制设备对农田内部情况进行调节，同时可以将大量传感器数据保存在云数据中心的云主机上。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及智慧农业系统，尤其涉及一种可以在云环境下操作的智慧农业系统。
技术介绍
目前，智慧农业系统是将物联网技术应用到传统农业中去，运用传感器和软件通过移动平台或者电脑平台对农业生产进行控制。现有的智慧农业系统主要是将不同的传感器通过互联网与手机等终端设备进行连接，实现数据到手机的传递和手机向传感器的指令发送。这种技术还停留在信息的简单采集和传输上，是物联网1.0阶段的实施方式，且目前存在的智慧农业系统在对采集到的数据进行处理时，基本上都是将数据集中在网关上进行处理，由于网关处理数据的局限性和网关自身存储容量的限制，导致这种系统功能单一，效率低下；且随着系统使用时间的推移，系统采集到的数据不断增加，且大多数为图片数据，此时再利用网关进行存储和处理，显然是无能为力的，因此，这种系统极不利于后期扩展。即使有部分系统将数据用主机进行处理，但均没有与云计算进行结合，随着数据形式的改变及数据量的不断增加，这种系统将难以应对农业发展的需求。
技术实现思路
为了解决现有的智慧农业系统存在的效率低下、功能单一、扩展性差的问题，本技术提出一种可以在云环境下操作并且稳定性高、效率高、易于扩展的智慧农业系统。本技术采用以下技术方案实现:—种基于云环境的智慧农业系统，包括感知层、传输层、应用层和用户终端设备，感知层通过ZigBee网络与传输层进行通信，传输层通过Socket通信方式与应用层的云数据中心进行通信，用户终端设备通过Socket通信方式与网关进行通信，用户终端设备同时通过WCF与云数据中心进行通信，感知层包括控制设备和感知农田情况的感知设备，传输层包括对感知层传递的数据进行转发的网关，应用层包括云数据中心。所述感知设备包括温度传感器，湿度传感器，光照传感器，二氧化碳传感器，水中溶氧传感器，土壤湿度传感器，土壤水分传感器，土壤氮磷钾传感器和图片传感器。所述控制设备包括喷淋加湿设备。所述网关包括处理器，Web服务器和Socket服务器。所述用户终端设备包括显示数据的显示屏，输入数据的按键，与显示器和按键相连的处理器;同时包括为上述显示屏，按键和处理器供电的电源模块。本技术的有益效果:本技术可以在实现基本的农业温室大棚远程控制的基础上，通过大量传感器收集大量农业产品信息数据，并通过控制设备对农田内部情况进行调节，同时可以将大量传感器数据保存在云数据中心的云主机上，并根据温室大棚的应用规模和信息收集的数据量灵活扩展云数据中心的主机。【附图说明】图1为本技术的系统结构图。【具体实施方式】下面结合附图和【具体实施方式】对本技术作进一步详细说明。本实用一种基于云环境的智慧农业系统，包括感知层、传输层、应用层和用户终端设备，应用层为云数据中心，感知层设置在农田环境中，包括控制设备和感知农田情况的感知设备，感知层通过ZigBee网络与传输层进行通信，传输层设置为网关，传输层通过Socket通信方式与应用层的云数据中心进行通信，用户终端设备通过Socket通信方式与网关进行通信，用户终端设备同时通过WCF与云数据中心进行通信。感知设备设置在农田环境中，为一系列分散的现有传感器，每种类型的传感器的数目应至少为一个，鉴于当农田面积较大时，农田各个地方的情况不同，应当在农田不同的区域中的每个区域设置至少一个同种种类的传感器，全面掌握农田各区域的情况，这些传感器可以包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器、二氧化碳传感器、水中溶氧传感器、土壤湿度传感器、土壤水分传感器、土壤氮磷钾传感器、图片传感器，可以对农田土壤的干湿度、水中的荣羊肚、空气中的二氧化碳浓度、土壤中的氮磷钾等金属的含量进行监测，同时也可以根据图片信息和数据信息，结合现有的生物学模型对农田的病虫害情况进行实时观测。控制设备设置在农田中，对农田进行操作，最常用的农田控制设备包括喷淋加湿设备，对农田土壤进行浇灌。网关包括接收转发数据和发送命令的处理器以及Web服务器、Socket服务器，网关将接收到的传感器传输的信息直接转发给云数据中心，同时还接收终端设备发送的命令信息转发给感知层的控制设备和传感器设备。用户终端设备与网关和云数据中心通信，通过用户终端设备发送控制命令给网关，同时可以访问云数据中心的数据。用户终端设备至少应包括主控制器，与主控制器相连的显示数据的显示屏、输入命令的键盘按键或者触屏按键、为内部用电器件供电的电源模块。云数据中心采用现有的运营商提供的数据中心，包括存储数据的服务器，可以根据数据的数目灵活的扩展所需使用的云服务器主机的大小和数量。【主权项】1.一种基于云环境的智慧农业系统，其特征在于:包括感知层、传输层、应用层和用户终端设备，感知层通过ZigBee网络与传输层进行通信，传输层通过Socket通信方式与应用层的云数据中心进行通信，用户终端设备通过Socket通信方式与网关进行通信，用户终端设备同时通过WCF与云数据中心进行通信，感知层包括控制设备和感知农田情况的感知设备，传输层包括对感知层传递的数据进行转发的网关，应用层包括云数据中心。2.根据权利要求1所述的基于云环境的智慧农业系统，其特征在于:所述感知设备包括温度传感器，湿度传感器，光照传感器，二氧化碳传感器，水中溶氧传感器，土壤湿度传感器，土壤水分传感器，土壤氮磷钾传感器和图片传感器。3.根据权利要求1所述的基于云环境的智慧农业系统，其特征在于:所述控制设备包括喷淋加湿设备。4.根据权利要求1所述的基于云环境的智慧农业系统，其特征在于:所述网关包括处理器，Web服务器和Socket服务器。5.根据权利要求1所述的基于云环境的智慧农业系统，其特征在于:所述用户终端设备包括显示数据的显示屏，输入数据的按键，与显示器和按键相连的处理器；同时包括为上述显示屏，按键和处理器供电的电源模块。【专利摘要】本技术属于智慧农业领域，具体公开了一种基于云环境的智慧农业系统，包括感知层、传输层、应用层和用户终端设备，感知层通过ZigBee网络与传输层进行通信，传输层通过Socket通信方式与应用层的云数据中心进行通信，用户终端设备通过Socket通信方式与网关进行通信，用户终端设备同时通过WCF与云数据中心进行通信，感知层包括控制设备和感知农田情况的感知设备，传输层包括对感知层传递的数据进行转发的网关，应用层包括云数据中心。本技术可以在实现基本的农业温室大棚远程控制的基础上，通过大量传感器收集大量农业产品信息数据，并通过控制设备对农田内部情况进行调节，同时可以将大量传感器数据保存在云数据中心的云主机上。【IPC分类】H04L29/08【公开号】CN205123781【申请号】CN201520534295【专利技术人】刘湘玉, 朱海, 王洪峰, 王祺, 陈立勇, 张宏, 高光, 王伟, 殷秀叶 【申请人】周口师范学院【公开日】2016年3月30日【申请日】2015年7月22日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于云环境的智慧农业系统，其特征在于：包括感知层、传输层、应用层和用户终端设备，感知层通过ZigBee网络与传输层进行通信，传输层通过Socket通信方式与应用层的云数据中心进行通信，用户终端设备通过Socket通信方式与网关进行通信，用户终端设备同时通过WCF与云数据中心进行通信，感知层包括控制设备和感知农田情况的感知设备，传输层包括对感知层传递的数据进行转发的网关，应用层包括云数据中心。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘湘玉，朱海，王洪峰，王祺，陈立勇，张宏，高光，王伟，殷秀叶，
申请(专利权)人：周口师范学院，
类型：新型
国别省市：河南;41