一种基于窄带物联网的温室温湿度控制系统及方法技术方案

一种基于窄带物联网的温室温湿度控制系统，包括：温湿度传感器便携装置、网络服务器与智能终端，其中所述温湿度传感器便携装置通过窄带物联网与所述网络服务器进行通信，所述网络服务器与所述智能终端进行通信。本发明专利技术不但实现了对温室内温湿度的监控，而且实现了对温室内温湿度变化的监控，且其控制策略可以通过智能终端进行修改；本发明专利技术系统中温湿度传感器便携装置采用分布式布置，将采集到的温湿度数据通过窄带物联网(NB‑IoT)发送给网络服务器，从而实现了对空间内温湿度情况的立体式监视，此外温湿度传感器便携装置自身还具有体积小、结构简单、造价低等优点。

A greenhouse temperature and humidity control system and method based on narrow-band Internet of things

A greenhouse temperature and humidity control system based on narrowband Internet of Things includes a temperature and humidity sensor portable device, a network server and an intelligent terminal, wherein the temperature and humidity sensor portable device communicates with the network server through a narrowband Internet of Things, and the network server communicates with the intelligent terminal. The invention not only realizes the monitoring of temperature and humidity in the greenhouse, but also realizes the monitoring of temperature and humidity change in the greenhouse, and its control strategy can be modified by the intelligent terminal; the portable device of the temperature and humidity sensor in the system adopts the distributed arrangement, and the collected temperature and humidity data is passed through the narrow-band Internet of Things (NB_Io). T) Send to the network server, thus realizing the three-dimensional monitoring of temperature and humidity in space. In addition, the portable device of temperature and humidity sensor has the advantages of small size, simple structure and low cost.

【技术实现步骤摘要】
一种基于窄带物联网的温室温湿度控制系统及方法
本专利技术涉及系统控制领域，特别是涉及了一种基于窄带物联网的温室温湿度控制系统及方法，用于实现远程对温室温湿度的监视与控制。
技术介绍
在农业蔬菜大棚的生产管理中，需要控制蔬菜温室内的空气温湿度，不同蔬菜作物对生长环境的温湿度要求不同，相同蔬菜作物的不同生长阶段对生长环境的温湿度要求不同，需要控制放风设备，除湿设备，增温设备，加湿设备，使温室内的空气温湿度始终被控制在适合作物在各个生长阶段所需求的空气温湿度。现有温室的空气温湿度控制一般是通过操作人员主观感知或通过读取指针温湿度计，从而进行本地手动开关控制，后期发展成气象站类的通过有线或无线传送方式，对温室的温湿度进行集中采集与控制，上述两种方法均有明显的缺陷，例如主动感知和读取的精度和受到主观感知或采集频次的影响，温湿度数据准确度不高，不能时刻把握温室内空气温湿度的变化趋势，且浪费人力；集中式存在与成本高，体积大，不便移动，不能多点采集，只能监测单点温湿度等缺点，其控制策略一般较为简单，且其控制策略固化在装置内部，用户不能按照实际情况进行修改和校正。
技术实现思路
针对上述问题，根据本专利技术的一个方面，公开了一种基于窄带物联网的温室温湿度控制系统，包括：温湿度传感器便携装置、网络服务器与智能终端，其中所述温湿度传感器便携装置通过窄带物联网与所述网络服务器进行通信，所述网络服务器与所述智能终端进行通信。优选的，所述温湿度传感器便携装置包括温度传感器，用于感知其周围的空气温度。优选的，所述温湿度传感器便携装置还包括湿度传感器，用于感知其周围的空气湿度。优选的，所述温湿度传感器便携装置还包括NB-IOT通信模块，采用分布式设置，通过窄带物联网与所述网络服务器进行通信。优选的，所述网络服务器接收来自温湿度传感器便携装置的温湿度数据，用于对所述温湿度数据进行保存并处理。优选的，所述智能终端通过3G、4G或互联网与所述网络服务器进行通信，用于查看所述温湿度数据并对所述温室温湿度进行控制。根据本专利技术的另一个方面，公开了一种使用上述一种基于窄带物联网的温室温湿度控制系统的方法，包括：温湿度传感器便携装置根据装置控制策略采集并发送温湿度数据；网络服务器对温湿度数据进行保存并进行分析；根据温湿度分析结果，网络服务器通过控制策略对相关设备进行控制；智能终端对上述温湿度情况进行实时显示或通过智能终端对装置控制策略进行修改。进一步的，所述控制策略包括：对一段时间内温度或湿度的变化趋势进行分析：其中表示所述网络服务器接收到的在一段时间内所有温度数据或湿度数据的平局值，Xi表示所述一段时间内一个温度数据或湿度数据，n表示所述一段时间内网络服务器接收到的温度数据或湿度数据的总数，σn表示所述一段时间内温度或湿度的变化趋势；若σn＞0，则表示温度或湿度正在增加，若σn＜0，则表示温度或湿度正在降低，若σn＝0，则表示温度或湿度几乎没有变化，并通过|σn|判断温度或湿度的变化速度。更进一步的，通过所述控制策略控制所述设备，使温室内的温度或湿度达到预定值，且σn趋近于0。进一步的，所述相关设备包括：放风设备、增温设备、加湿设备以及除湿设备。本专利技术的优点为：本专利技术不但实现了对温室内温湿度的监控，而且实现了对温室内温湿度变化的监控，且其控制策略可以通过智能终端进行修改；本专利技术系统中温湿度传感器便携装置采用分布式布置，将采集到的温湿度数据通过窄带物联网(NB-IoT)发送给网络服务器，从而实现了对空间内温湿度情况的立体式监视，此外温湿度传感器便携装置自身还具有体积小、结构简单、造价低等优点。附图说明通过阅读下文具体实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出具体实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1为本专利技术系统的通信过程示意图。图2为本专利技术系统的温湿度传感器便携装置组成图。图3为本专利技术系统的工作流程图。图4为本专利技术系统的一种可选实施例的控制流程图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。本专利技术公开了一种基于窄带物联网的温室温湿度控制系统包括：温湿度传感器便携装置、网络服务器与智能终端，其中所述温湿度传感器便携装置通过窄带物联网与所述网络服务器进行通信，所述网络服务器与所述智能终端通过互联网进行通信。本专利技术通过智能终端远程的对所述温湿度传感器便携装置进行控制，进而实现了对温室内整体或局部的温湿度的监视以及对相关设备的启停控制，保证了温室内的温湿度。具体的，如图1所示为本专利技术系统的通信过程示意图，其中1为温湿度传感器便携装置、2为NB-IoT无线网络基站、3为网络服务器、4为互联网基站、5为智能终端。其中温湿度传感器便携装置1通过NB-IoT无线网络基站2与所述网络服务器3进行通信，从而进行温湿度数据的上传以及控制命令的下载；所述智能终端5通过互联网基站4与所述网络服务器3进行通信，从而实现温湿度数据的查看以及控制命令的上传。上述过程中系统各个部分的组成或功能如下所述：如图2所示，为本专利技术系统的温湿度传感器便携装置组成图，其中温湿度传感器便携装置1包括：控制模块、NB-IOT模块、存储模块、温度传感器模块与湿度传感器模块，所述NB-IOT模块、存储模块、温度传感器模块与湿度传感器模块分别与所述控制模块相连。具体的，所述控制模块为MCU，用于控制与其相连的多个模块与设备，从而实现数据的采集与上传，通过下载控制控制命令，从而对与其相连的设备进行控制，进而实现对温室内整体或局部的温湿度控制；所述温度传感器模块与湿度传感器模块均为高灵敏度空气温度传感器或湿度传感器，能够实时感知其周围空气温度或空气湿度的变化；所述存储模块用于存储温度传感器或湿度传感器采集到的温湿度数据和所述控制命令；所述NB-IOT模块，用于与网络服务器3进行通信，进而实现数据的上传和控制命令的下载。上述过程中所述设备包括：放风设备、除湿设备、增温设备与加湿设备。所述网络服务器用于温湿度数据的存储与分析，此外网络服务器中还包括有温度、湿度、温度变化率与湿度变化率等控制策略，所述网络服务器根据上述控制策略对放风设备、除湿设备、增温设备与加湿设备等进行控制，从而实现对温室内温湿度以及温湿度变化率的控制。所述智能终端中包括用于本系统的客户端APP，一方面，可以通过所述APP对温室内的温湿度以及温湿度变化趋势进行查看，另一方便，也可以通过APP对网络服务器内的控制策略进行修改。如图3所示为本专利技术系统的工作流程图，首先温湿度传感器便携装置根据装置控制策略采集并发送温湿度数据；然后网络服务器接受来自温湿度传感器便携装置的温湿度数据，对温湿度数据进行保存并进行分析；根据温湿度数据分析结果，网络服务器通过控制策略对相关设备进行控制；最后通过智能终端对上述温湿度情况进行实时显示或通过智能终端对装置控制策略进行修改。其中，所述控制策略包括：对一段时间内温湿度的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于窄带物联网的温室温湿度控制系统，其特征在于，包括：温湿度传感器便携装置、网络服务器与智能终端，其中所述温湿度传感器便携装置通过窄带物联网与所述网络服务器进行通信，所述网络服务器与所述智能终端进行通信。

【技术特征摘要】
1.一种基于窄带物联网的温室温湿度控制系统，其特征在于，包括：温湿度传感器便携装置、网络服务器与智能终端，其中所述温湿度传感器便携装置通过窄带物联网与所述网络服务器进行通信，所述网络服务器与所述智能终端进行通信。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述温湿度传感器便携装置包括温度传感器，用于感知其周围的空气温度。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述温湿度传感器便携装置还包括湿度传感器，用于感知其周围的空气湿度。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述温湿度传感器便携装置还包括NB-IOT通信模块，采用分布式设置，通过窄带物联网与所述网络服务器进行通信。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述网络服务器接收来自温湿度传感器便携装置的温湿度数据，用于对所述温湿度数据进行保存并处理。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述智能终端通过3G、4G或互联网与所述网络服务器进行通信，用于查看所述温湿度数据并对所述温室温湿度进行控制。7.一种使用上述权利要求1-6任意一项所述系统的方法，其特征在于，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵洪啟，徐冬梅，杨宏，王云辉，
申请(专利权)人：北京云洋数据科技有限公司，中国电子技术标准化研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11