基于远程视频的移动型野外农林种植智能预警物联网系统技术方案

本发明专利技术涉及农业智能监测设备技术领域，特别涉及一种基于远程视频的移动型野外农林种植智能预警物联网系统，包括数据采集模块、服务器端及报警模块，所述数据采集模块包括用于农林生境信息采集的传感器，数据采集模块将采集到的数据输出至服务器端，服务器端对采集数据进行处理后输出信号至报警模块控制决策预警。通过接入设置各种传感器，可方便地采集农林生境信息，然后在服务器端对这些信息进行处理，利用基于混合智能计算与知识图谱的智能决策技术，结合报警模块，实现生态农林产品适宜环境的全天候无限距自动跟踪预警与实时监控，并且实现野外农作物病虫害实时决策预警，该预警与监控过程是完全自动的，非常智能化，使用起来非常方便。

Mobile Intelligent Early Warning Internet of Things System for Field Agriculture and Forestry Planting Based on Remote Video

【技术实现步骤摘要】
基于远程视频的移动型野外农林种植智能预警物联网系统
本专利技术涉及农业智能监测设备
，特别涉及一种基于远程视频的移动型野外农林种植智能预警物联网系统。
技术介绍
物联网作为一种新兴的高新技术，具有长远的发展前景。我国是传统的农业大国，在科技日新月异的今天，原始的农业模式会浪费很多的人力和物力，传统农业需要向智慧农业进行转变。物联网作为一种新兴的技术，将其应用在农业上，对于促进农业生产具有重大意义。农业是国家发展的基础，中国是农业大国，却不是农业强国，大力发展智能化农业是提高我国农业水平的重要途径。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于远程视频的移动型野外农林种植智能预警物联网系统，为实现以上目的，本专利技术采用的技术方案为：一种基于远程视频的移动型野外农林种植智能预警物联网系统，包括数据采集模块、服务器端以及报警模块，所述的数据采集模块包括用于采集农林产品生境信息的传感器，数据采集模块将传感器采集到的信息输出至服务器端，服务器端对采集到的数据进行处理后输出控制信号至报警模块控制报警模块动作。与现有技术相比，本专利技术存在以下技术效果：通过设置各种传感器，可以很方便的采集农林产品生境信息，然后在服务器上对这些信息进行处理，结合报警模块的报警功能，实现生态农林产品适宜环境的全天候无限距自动跟踪预警与实时监控，并且该监控过程是完全自动的，非常智能化，使用起来非常方便。附图说明图1是本专利技术的原理框图。具体实施方式下面结合图1，对本专利技术做进一步详细叙述。参阅图1，一种基于远程视频的移动型野外农林种植智能预警物联网系统，包括数据采集模块10、服务器端20以及报警模块30，所述的数据采集模块10包括用于采集农林产品生境信息的传感器，数据采集模块10将传感器采集到的信息输出至服务器端20，服务器端20对采集到的数据进行处理后输出控制信号至报警模块30控制报警模块30动作。通过设置各种传感器，可以很方便的采集农林产品生境信息，然后在服务器端20上对这些信息进行处理，结合报警模块30的报警功能，实现生态农林产品适宜环境的全天候无限距自动跟踪预警与实时监控，并且该监控过程是完全自动的，非常智能化，使用起来非常方便。优选地，所述的传感器包括空气温度传感器、空气湿度传感器、光照传感器、土壤温度传感器、土壤湿度传感器、土壤养分检测仪以及土壤PH测试仪，空气温度传感器和空气湿度传感器用于采集空气的温度和湿度，光照传感器用于采集光强信息，这些即环境参数。土壤温度传感器、土壤湿度传感器、土壤养分检测仪以及土壤PH测试仪主要用于采集土壤的一些参数。通过对环境参数和土壤参数的采集，就可以得到农林产品所处的环境状况，通过对浙西参数的处理也能很好的得知农林产品的生长情况。针对农业用传感器接口的多样性、信号的异构性，通过研究即插即用多传感器通用接口/标准、自适应节能调度协议、多网关容错/互操作与多频段自动跳转技术，实现可扩展、低功耗、远距离、高可靠的生态农林产品生境信息远程无线获取与传输。本专利技术中优选地，所述的数据采集模块10包括ZigBee网络以及第一GPRS通信模块，ZigBee网络由RFD节点和协调器构成，传感器插接在RFD节点的即插即用接口上，RFD节点与协调器相连，协调器通过第一GPRS通信模块将数据发送至服务器端20。这里传感器与RFD即插即用接口，利用DS2430(Maxim公司的256位一线式EE-PROM芯片)与微控单片机AT89S51，根据DS2430在即插即用传感器系统中的应用要求，设计DS2430与单片机AT89S51连接的Proteus仿真电路。单片机AT89S51读取识别模块的信息，用以辨识当前与系统连接的传感器，然后根据识别模块的信息对调理电路进行适当配置；传感器输出的信号经过A/D转换后送入单片机AT89S51。利用IEEE1451.4标准定义一种混合模式的接口，既保留传统传感器模拟信号，又附加一个低成本的数字接口，用以传送嵌入在传感器中的传感器电子数据表(TEDS)，以实现自我身份识别和自我描述的功能。DS2430A构成的识别模块主要存储用于配置传感器的TEDS信息。通过单片机AT89S51的P1.0脚向DS2430A数据存储器单元00H和1FH写入32字节TEDS数据，然后读取数据存储器的全部TEDS数据。同时置于远端服务器的传感特征库实时监测终端TEDS信息，并自动进行特征匹配与传感器身份识别，实现多传感器的信号数据动态转换与协同感知。如果要更换不同的传感器，只需将单片机复位，系统即可再次根据当前传感器单元的需要对电路进行配置，毋需人工干涉，从而实现多传感器集成的即插即用。在农业现场监控区域中采用无线传感器网络将各个采集点联系起来，无线协议采用的是Zigbee协议，无线传感器网络由一个协调器(coordinator)、路由器(router)和数个精简功能设备(RFD)组成，这里的路由器是可根据需要增减的，由于Zigbee中的协调器与各个节点的直接通信距离有限，所以需要加入路由器，这样可以大大增加无线网络的覆盖范围，如果不需要大的覆盖范围，可以无需使用路由器。搭建好ZigBee网络，所述的数据采集模块10按如下步骤进行数据的采集和发送：(A)RFD节点上的各类传感器根据从协调器处接收的采集命令进行数据采集，得到多个RFD采集原始数据后进行数据融合；(B)协调器通过串口线与第一GPRS通信模块连接，将数据直接通过串口线传给第一GPRS通信模块；(C)第一GPRS通信模块内部固化好的程序负责将传输过来融合后的数据按GPRS网络要求的格式再进行打包，之后将数据传输到GPRS网络。通过该步骤可以很好的将传感器采集到的数据打包发出。这里根据远程无线数据安全传输技术，通过研究远距离无线数据转接节点的数据包防冲突算法，实现传输与转接过程中海量传感数据包一致性和完整性；利用无线传感网络、GPRS/3G、互联网等三网无缝接入机制，实现传感数据的低成本无线多跳传输与存储；通过远程无线传感数据传输多网关容错机制，保证部分网关失效时接入的可用性；提供GPRS/3G与Internet的自动上线接入机制与注册机制，实现远程透明数据传输与实时在线监测。另外，在进行采集时，还可以设置彩色高清(1080P)摄像机，全天候在线采集野外现场图像与视频数据，直观地反映了农林作物生产的实时态势，可以侧面反映出作物生长的整体状态及水平，从整体上给农户提供更加科学的种植决策理论依据。进一步地，所述的服务器端20包括S5PC100处理器、第二GPRS通信模块、显示器、NANDFLASH存储器以及SD卡，S5PC100处理器通过第二GPRS通信模块连接GPRS网络接收第一GPRS通信模块发出的数据。这里采用先进的基于Cortex-A12内核的S5PC100处理器和无线网卡WI-FI作为硬件载体，综合应用WLAN、嵌入式Linux和JSP技术等技术，以程序软件的通用性和易用性为方向，实现远程无线视频和智能预警物联网系统控制以及野外农林种植环境信息采集，S5PC100处理器采用64位内部总线构架，包括强大的硬件加速器，如：动态视频处理，显示控制和缩放，支持多种格式的硬件编解码：MPEF-1/2/4、H263/H264、CV-1、DivX，用在这里非常合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于远程视频的移动型野外农林种植智能预警物联网系统，其特征在于：包括数据采集模块(10)(10)、服务器端(20)以及报警模块(30)，所述的数据采集模块(10)包括用于采集农林产品生境信息的传感器，数据采集模块(10)将传感器采集到的信息输出至服务器端(20)，服务器端(20)对采集到的数据进行处理后输出控制信号至报警模块(30)控制报警模块(30)动作。

【技术特征摘要】
1.一种基于远程视频的移动型野外农林种植智能预警物联网系统，其特征在于：包括数据采集模块(10)(10)、服务器端(20)以及报警模块(30)，所述的数据采集模块(10)包括用于采集农林产品生境信息的传感器，数据采集模块(10)将传感器采集到的信息输出至服务器端(20)，服务器端(20)对采集到的数据进行处理后输出控制信号至报警模块(30)控制报警模块(30)动作。2.如权利要求1所述的基于远程视频的移动型野外农林种植智能预警物联网系统，其特征在于：所述的传感器包括空气温度传感器、空气湿度传感器、光照传感器、土壤温度传感器、土壤湿度传感器、土壤养分检测仪以及土壤PH测试仪。3.如权利要求2所述的基于远程视频的移动型野外农林种植智能预警物联网系统，其特征在于：所述的数据采集模块(10)包括ZigBee网络以及第一GPRS通信模块，ZigBee网络由RFD节点和协调器构成，传感器插接在RFD节点的即插即用接口上，RFD节点与协调器相连，协调器通过第一GPRS通信模块将数据发送至服务器端(20)。4.如权利要求3所述的基于远程视频的移动型野外农林种植智能预警物联网系统，其特征在于：所述的数据采集模块(10)按如下步骤进行数据的采集和发送：(A)RFD节点上的各类传感器根据从协调器处接收的采集命令进行数据采集，得到多个RFD采集原始数据后进行数据融合；(B)协调器通过串口线与第一GPRS通信模块连接，将数据直接通过串口线传给第一GPRS通信模块；(C)第一GPRS通信模块内部固化好的程序负责将传输过来融合后的数据按GPRS网络要求的格式再进行打包，之后将数据传输到GPRS网络。5.如权利要求4所述的基于远程视频的移动型野外农林种植智能预警物联网系统，其特征在于：所述的服务器端(20)包括S5PC100处理器、第二GPRS通信模块、显示器、NANDFLASH存储器以及SD卡，S5PC100处理器通过第二GPRS通信模块连接GPRS网络接收第一GPRS通信模块发出的数据，S5PC100处理器通过TFT-LCD接口电路连接显示器用于显示采集到的数据，NANDFLASH存储器与S5PC100处理器相连用于存储本地代码，SD卡与S5P...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡泽林，李淼，李新儒，黄小平，李华龙，杨选将，刘晓俊，刘先旺，钟昌源，曾伟辉，郭盼盼，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：安徽,34