一种用于农业物联网的处理方法技术

本发明专利技术提供了一种用于农业物联网的处理方法。该处理方法基于包括监测子系统、气象子系统、地下水位监测子系统和控制中心子系统的农业物联网系统实现；该方法包括：获得第一、第二传感器各自的感应范围，确定多个候选位置，在多个候选位置中确定出尽量少的位置，使得预定监测区域中随机选取的位置点能够被至少一个第一传感器感知，并能够被至少一个第二传感器感知。由此，本发明专利技术的上述处理方法，通过重新布置第一和第二传感器的位置和数量，使得重新布置后的第一和第二传感器能够实现传感需求，并且数量尽量少，避免了浪费；此外，该方法能够实现智能化的农业物联网管理和控制。

A Processing Method for Agricultural Internet of Things

【技术实现步骤摘要】
一种用于农业物联网的处理方法
本专利技术涉及信息处理技术，尤其涉及一种用于农业物联网的处理方法。
技术介绍
农业物联网是一种通过各种仪器仪表实时显示或作为自动控制的参变量参与到自动控制中的物联网。其可以为温室精准调控提供科学依据，达到增产、改善品质、调节生长周期、提高经济效益的目的。农业物联网一般应用是将大量的传感器节点构成监控网络，通过各种传感器采集信息，以帮助农民及时发现问题，并且准确地确定发生问题的位置，这样农业将逐渐地从以人力为中心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息和软件为中心的生产模式，从而大量使用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备。由于传感器种类较多，通常需要多种类型传感器共同配合工作，因此需要在农业物联网监测区域大量布置多种类型的传感器。然而，传统的布置方法通常存在过度布置，也就是布置存在浪费。
技术实现思路
在下文中给出了关于本专利技术的简要概述，以便提供关于本专利技术的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本专利技术的穷举性概述。它并不意图确定本专利技术的关键或重要部分，也不意图限定本专利技术的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。鉴于此，本专利技术提供了一种用于农业物联网的处理方法，以至少解决现有农业物联网技术存在传感器布置浪费的问题。本专利技术提供了一种用于农业物联网的处理方法，所述用于农业物联网的处理方法基于农业物联网系统实现，所述农业物联网系统包括监测子系统、气象子系统、地下水位监测子系统和控制中心子系统；所述监测子系统包括多个监测点，其中，每个监测点设有至少一个视频装置、至少一个第一传感器以及第一通信装置，所述至少一个视频装置用于捕获对应区域的视频数据，所述至少一个第一传感器用于获取该监测点对应的土壤环境数据，所述第一通信装置用于将对应监测点获得的视频数据和土壤环境数据发送给所述控制中心子系统；所述气象子系统包括多个气象监测站，其中，每个气象监测站设有多个第二传感器和第二通信装置，所述多个第二传感器用于获取该气象监测站处对应的空气环境数据，所述第二通信装置用于将对应气象监测站的空气环境数据发送给所述控制中心子系统；所述地下水位监测子系统包括多个地下水位监测点，其中，每个地下水位监测点设有地下水位监测装置和第三通信装置，所述地下水位监测装置用于实时获取对应处的地下水位数据，并通过所述第三通信装置将获取的地下水位数据发送给所述控制中心子系统；以及所述用于农业物联网的处理方法包括：获得第一传感器的第一感应范围；获得第二传感器的第二感应范围；选择多个第一候选位置，作为待重新选择的多个第一传感器的可能位置；选择多个第二候选位置，作为待重新选择的多个第二传感器的可能位置；在预定监测区域中随机选取N个位置点，其中，N为正整数；在所述多个第一候选位置和所述多个第二候选位置之中确定出a个第一候选位置和b个第二候选位置，其中，a和b为正整数，以使得如下条件成立：使得a与b之和尽可能得小；以及在所述N个位置点中的每一个位置点处，该位置点处能够位于所述a个第一候选位置中的至少一个第一候选位置上的第一传感器的第一感应范围内、并位于所述b个第二候选位置中的至少一个第二候选位置上的第二传感器的第二感应范围内；按照所确定的a个第一候选位置重新布置a个第一传感器，并按照所确定的b个第二候选位置重新布置b个第二传感器。本专利技术的一种用于农业物联网的处理方法，其基于包括监测子系统、气象子系统、地下水位监测子系统和控制中心子系统的农业物联网系统实现；在该方法中，通过重新布置第一和第二传感器的位置和数量，使得重新布置后的第一和第二传感器能够实现传感需求，并且数量尽量少，避免了浪费。通过以下结合附图对本专利技术的最佳实施例的详细说明，本专利技术的这些以及其他优点将更加明显。附图说明本专利技术可以通过参考下文中结合附图所给出的描述而得到更好的理解，其中在所有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。其中：图1是示出本专利技术的用于农业物联网的处理方法的一种示例性处理的流程图；图2是示出第一传感器的一个布置方式的示意图；图3是示出对图2中所示的不合理位置进行替换后的示意图；图4是示出第二传感器的一个布置方式的示意图；图5是示出对图4中所示的不合理位置进行替换后的示意图；图6是示出将图3选取的多个第一候选位置和图5所选取的多个第二候选位置放在一起的示意图；图7是示出本专利技术的用于农业物联网的处理装置的一个示例的结构框图。具体实施方式在下文中将结合附图对本专利技术的示范性实施例进行描述。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标，例如，符合与系统及业务相关的那些限制条件，并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外，还应该了解，虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的，但对得益于本
技术实现思路
的本领域技术人员来说，这种开发工作仅仅是例行的任务。在此，还需要说明的一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本专利技术，在附图中仅仅示出了与根据本专利技术的方案密切相关的装置结构和/或处理步骤，而省略了与本专利技术关系不大的其他细节。图1示出了上述一种用于农业物联网的处理方法的一种示例性处理。如图1所示，用于农业物联网的处理方法基于农业物联网系统实现，所述农业物联网系统包括监测子系统、气象子系统、地下水位监测子系统和控制中心子系统。监测子系统包括多个监测点，其中，每个监测点设有至少一个视频装置、至少一个第一传感器以及第一通信装置，至少一个视频装置用于捕获对应区域的视频数据，至少一个第一传感器用于获取该监测点对应的土壤环境数据，第一通信装置用于将对应监测点获得的视频数据和土壤环境数据发送给控制中心子系统。第一传感器例如可以包括土壤温度传感器、土壤湿度计、土壤水分传感器、土壤墒情仪、土壤墒情传感器、土壤水分仪、土壤盐分传感器等等中的一种或多种。气象子系统包括多个气象监测站，其中，每个气象监测站设有多个第二传感器和第二通信装置，多个第二传感器用于获取该气象监测站处对应的空气环境数据，第二通信装置用于将对应气象监测站的空气环境数据发送给控制中心子系统。第二传感器例如可以包括温度传感器、湿度传感器、风向传感器、风速传感器、气压传感器、雨量传感器等中的一种或多种。地下水位监测子系统包括多个地下水位监测点，其中，每个地下水位监测点设有地下水位监测装置和第三通信装置，地下水位监测装置用于实时获取对应处的地下水位数据，并通过第三通信装置将获取的地下水位数据发送给控制中心子系统。如图1所示，在步骤101中，获得第一传感器的第一感应范围。然后，执行步骤102。第一感应范围是预先获知的，或者可以通过试验的方式获得，例如，可能是圆形、扇形、半圆形等，或者也可以是三维形状的范围等。在步骤102中，获得第二传感器的第二感应范围。然后，执行步骤103。其中，第二感应范围是预先获知的，或者可以通过试验的方式获得，例如，可能是圆形、扇形、半圆形等，或者也可以是三维形状的范围等。此外，应当说明的是，第一或第二感应范围也可以是虚拟的感应范围，例如，对于诸如温度传感器、湿度传感器或气压传感器等，其本身没有较长距离的感应范围，如只能测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于农业物联网的处理方法，其特征在于，所述用于农业物联网的处理方法基于农业物联网系统实现，所述农业物联网系统包括监测子系统、气象子系统、地下水位监测子系统和控制中心子系统；所述监测子系统包括多个监测点，其中，每个监测点设有至少一个视频装置、至少一个第一传感器以及第一通信装置，所述至少一个视频装置用于捕获对应区域的视频数据，所述至少一个第一传感器用于获取该监测点对应的土壤环境数据，所述第一通信装置用于将对应监测点获得的视频数据和土壤环境数据发送给所述控制中心子系统；所述气象子系统包括多个气象监测站，其中，每个气象监测站设有多个第二传感器和第二通信装置，所述多个第二传感器用于获取该气象监测站处对应的空气环境数据，所述第二通信装置用于将对应气象监测站的空气环境数据发送给所述控制中心子系统；所述地下水位监测子系统包括多个地下水位监测点，其中，每个地下水位监测点设有地下水位监测装置和第三通信装置，所述地下水位监测装置用于实时获取对应处的地下水位数据，并通过所述第三通信装置将获取的地下水位数据发送给所述控制中心子系统；以及所述用于农业物联网的处理方法包括：获得第一传感器的第一感应范围；获得第二传感器的第二感应范围；选择多个第一候选位置，作为待重新选择的多个第一传感器的可能位置；选择多个第二候选位置，作为待重新选择的多个第二传感器的可能位置；在预定监测区域中随机选取N个位置点，其中，N为正整数；在所述多个第一候选位置和所述多个第二候选位置之中确定出a个第一候选位置和b个第二候选位置，其中，a和b为正整数，以使得如下条件成立：使得a与b之和尽可能得小；以及在所述N个位置点中的每一个位置点处，该位置点处能够位于所述a个第一候选位置中的至少一个第一候选位置上的第一传感器的第一感应范围内、并位于所述b个第二候选位置中的至少一个第二候选位置上的第二传感器的第二感应范围内；按照所确定的a个第一候选位置重新布置a个第一传感器，并按照所确定的b个第二候选位置重新布置b个第二传感器。...

【技术特征摘要】
1.一种用于农业物联网的处理方法，其特征在于，所述用于农业物联网的处理方法基于农业物联网系统实现，所述农业物联网系统包括监测子系统、气象子系统、地下水位监测子系统和控制中心子系统；所述监测子系统包括多个监测点，其中，每个监测点设有至少一个视频装置、至少一个第一传感器以及第一通信装置，所述至少一个视频装置用于捕获对应区域的视频数据，所述至少一个第一传感器用于获取该监测点对应的土壤环境数据，所述第一通信装置用于将对应监测点获得的视频数据和土壤环境数据发送给所述控制中心子系统；所述气象子系统包括多个气象监测站，其中，每个气象监测站设有多个第二传感器和第二通信装置，所述多个第二传感器用于获取该气象监测站处对应的空气环境数据，所述第二通信装置用于将对应气象监测站的空气环境数据发送给所述控制中心子系统；所述地下水位监测子系统包括多个地下水位监测点，其中，每个地下水位监测点设有地下水位监测装置和第三通信装置，所述地下水位监测装置用于实时获取对应处的地下水位数据，并通过所述第三通信装置将获取的地下水位数据发送给所述控制中心子系统；以及所述用于农业物联网的处理方法包括：获得第一传感器的第一感应范围；获得第二传感器的第二感应范围；选择多个第一候选位置，作为待重新选择的多个第一传感器的可能位置；选择多个第二候选位置，作为待重新选择的多个第二传感器的可能位置；在预定监测区域中随机选取N个位置点，其中，N为正整数；在所述多个第一候选位置和所述多个第二候选位置之中确定出a个第一候选位置和b个第二候选位置，其中，a和b为正整数，以使得如下条件成立：使得a与b之和尽可能得小；以及在所述N个位置点中的每一个位置点处，该位置点处能够位于所述a个第一候选位置中的至少一个第一候选位置上的第一传感器的第一感应范围内、并位于所述b个第二候选位置中的至少一个第二候选位置上的第二传感器的第二感应范围内；按照所确定的a个第一候选位置重新布置a个第一传感器，并按照所确定的b个第二候选位置重新布置b个第二传感器。2.根据权利要求1所述的用于农业物联网的处理方法，其特征在于，所述处理方法还包括：至少基于从监测子系统接收到的各监测点对应的视频数据和环境数据，预测对应作物长势以及获取影响作物生长的土壤要素信息。3.根据权利要求1或2所述的用于农业物联网的处理方法，其特征在于，所述处理方法还包括：至少基于从所述气象子系统接收到的各气象监测站处对应的空气环境数据，获取影响作物生长的空气中环境要素信息。4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于农业物联网的处理方法，其特征在于，所述处理方法还包括：至少基于从所述地下水位监测子系统接收到的各地下水位监测点对应的地下水位数据，监测各地下水位监测点的地下水位变化情况。5.根据权利要求1至4中任一项所述的处理方法，其特征在于，所述农业物联网系统包括无人机端、卫星通讯端和服务器端；其中，所述无人机端适于多次采集农业物联网预设种植区域的低空遥感图像，并将所述低空遥感图像实时发给所述服务器端；所述卫星通讯端适于采集农业物联网预设种植区域的高空遥感图像，并将所述高空遥感图像实时发给所述服务器端；所述处理方法还包括：通过服务器端对接收到的低空遥感图像和/或高空遥感图像进行分组，并利用每组图像生成一个待检测视频，得到多个待检测视频；通过服务器端接收目标视频；确定所述目标视频中的多个场景切换时刻；针对所述目标视频中的每一个场景切换时刻，获得该目标视频中该场景切换时刻所对应的切换后视频帧；将所述目标视频的第一帧图像以及所述目标视频中的所有场景切换时刻对应的切换后视频帧作为多个目标帧图像，将所有目标帧图像的总数记为N,N为非负整数；针对预定视频数据库中的每一个待检测视频，确定该待检测视频中的多个场景切换时刻，获得该待检测视频中每个场景切换时刻对应的切换后视频帧，将该待检测视频的第一帧图像以及该待检测视频中的所有场景切换时刻对应的切换后视频帧作为待测帧图像；针对每一个所述目标帧图像，计算每个待检测视频的每个待测帧图像与该目标帧图像之间的相似度，将与该目标帧图像之间的相似度高于第一阈值的待测帧图像确定为对应待检测视频的候选帧图像；针对每个待检测视频，计算该待检测视频对应的候选帧图像的个数，记为a1，a1为非负整数，计算与该待检测视频对应的各候选帧图像有关的所有目标帧图像的个数，记为a2，a2为非负整数，根据下式计算该待检测视频的第一得分：S1＝q1×a1+q2×a2，其中，S1为该待检测视频的第一得分，q1表示该待检测视频对应的候选帧图像的个数所对应的权重，q2表示与该待检测视频对应的各候选帧图像有关的所有目标帧图像的个数所对应的权重，其中，q1等于预设的第一权重值，当a2＝N时q2等于预设的第二权重值，当a2＜N时q2等于预设的第三权重值，其中，所述第二权重值大于所述第三权重值；根据每个待检测视频的第一得分在所述待检测视频中确定所述目标视频的相似视频。6.根据权利要求1至5中任一项所述的处理方法，其特征在于，按照如下方式来根据每个待检测视频的第一得分在所述待检测视频中确定所述目标视频的相似视频：在所有待检测视频中，选择其中第一得分高于第二阈值的待检测视频，作为候选视频；基于所述目标视频的多个场景切换时刻对所述目标视频进行分割，获得所述目标视频对应的多个第一视频片段，将所述目标视频中所有第一视频片段的总数记为M,M为非负整数；针对每个候选视频，基于该候选视频的多个场景切换时刻对该候选视频进行分割，获得该候选视频对应的多个第二视频片段；针对每个候选视频的每个候选帧图像对应的第二视频片段，在所述多个第一视频片段中选择与该候选帧图像对应的目标帧图像有关的第一视频片段，将选择的该第一视频片段与该第二视频片段进行相似度计算，若该第一视频片段与该第二视频片段之间的相似度高于第三阈值，将该第二视频片段确定为与该第一视频片段对应的相似片段；针对每个候选视频，计算该候选视频中所包含的相似片段的个数，记为b1，b1为非负整数，计算与该候选视频中所包含的各相似片段有关的所有第一视频片段的个数，记为b2，b2为非负整数，根据下式计算该候选视频的第二得分：S2＝q3×b1+q4×b2，其中，S2为该候选视频的第二得分，q3表示该候选视频所包含的相似片段的个数所对应的权重，q4表示与该候选视频所包含的各相似片段有关的所有第一视频片段的个数所对应的权重，其中，q3等于预设的第四权重值，当b2＝M时q4等于预设的第五权重值，当b2＜M时q4等于预设的第六权重值，其中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭荣君，王伟，唐吉龙，李振宇，邵彦斌，周宇，李瑛，丁文强，柳树林，赵明武，曲明伟，仇永奇，汪敏，
申请(专利权)人：黑龙江省七星农场，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23