一种基于无线通信与智能网关的农业图像传输系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于无线通信与智能网关的农业图像传输系统，包括图像采集设备、智能网关、云平台；所述图像采集设备主要用于接收智能网关下发的指令或云平台下发并由智能网关转发的指令，采集农业图像，并把数据发送给智能网关；所述智能网关主要用于指令和数据的转发，同时具有图像评判、图像压缩、自主决策、数据暂存、自动清理的功能；所述云平台主要用于下发指令，接收并存储数据；所述图像采集设备与所述智能网关之间通过WIFI进行无线通信；所述智能网关与所述云平台之间通过4G网络进行无线通信。本发明专利技术具有图像传输速度快、实时性强的特点，能够适用于网络资源匮乏的农业环境中。

【技术实现步骤摘要】
一种基于无线通信与智能网关的农业图像传输系统
本专利技术属于农业信息
，尤其是涉及一种基于无线通信与智能网关的农业图像传输系统。
技术介绍
目前的农业物联网多用来采集和传输温度、湿度、光照强度、二氧化碳浓度等简单的农业环境数据，而很少涉及农作物长势图像、田间虫害图像等数据量较大的农业信息，但这些信息对农业生产也具有重要意义。其原因主要是农业物联网中多采用Zigbee、Lora、GPRS等无线通信方式来进行数据传输，这些技术在数据传输的距离或速度上具有一定的局限性，一方面无法传输数据量较大的信息和图像，另一方面传输的效率低、实时性差。
技术实现思路
本专利技术是为了克服上述现有技术中的缺陷，提供了能传输不同大小的信息、图像，且具有传输效率高、实时性强的一种基于无线通信的农业图像传输系统。为了达到以上目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种基于无线通信与智能网关的农业图像传输系统，包括图像采集设备、智能网关、云平台；所述图像采集设备包括第一控制模块、第一摄像头、第一串口-WIFI模块；所述图像采集设备接收智能网关下发的指令，根据该指令采集数据，并将采集的数据发送给智能网关，所述智能网关包括第二控制模块、第二串口-WIFI模块、无线网卡；所述智能网关接收云平台下发的指令，将该指令下发给图像采集设备，与此相对应的，接收图像采集设备发送的数据，并上传至云平台；所述云平台搭建在云服务器上，主要用于下发指令，接收并存储数据；所述图像采集设备与所述智能网关之间通过WIFI进行无线通信；所述智能网关与所述云平台之间通过4G网络进行无线通信。作为本专利技术的一种优选方案，所述图像采集设备的第一控制模块的SCI接口与第一摄像头相连，第一控制模块的TXD引脚与第一串口-WIFI模块的RXD引脚相连，第一控制模块的RXD引脚与第一串口-WIFI模块的TXD引脚相连，第一控制模块的3.3V引脚与第一串口-WIFI模块的3.3V引脚相连，第一控制模块的任一0V引脚与第一串口-WIFI模块的GND引脚相连。作为本专利技术的一种优选方案，所述智能网关的第二控制模块，第二控制模块的TXD引脚与第二串口-WIFI模块的RXD引脚相连，第二控制模块的RXD引脚与第二串口-WIFI模块的TXD引脚相连，第二控制模块的3.3V引脚与第二串口-WIFI模块的3.3V引脚相连，第二控制模块的任一0V引脚与第二串口-WIFI模块的GND引脚相连，第二控制模块的任一USB接口与无线网卡相连。作为本专利技术的一种优选方案，所述云平台能下发即时采集图像指令，令所述图像采集设备采集实时图像并上传；也能下发定时采集图像指令，令所述图像采集设备定时采集图像并上传。作为本专利技术的一种优选方案，所述智能网关包括图像评判模块；图像评判模块对图像采集设备上传的图像进行评判筛选，若图像不符合要求，则智能网关下发重新采集图像的指令，令图像采集设备重新采集图像。作为本专利技术的一种优选方案，所述智能网关包括图像压缩模块；图像被图像评判模块评判为合格图像并需上传至云平台之前，该图片需通过图像压缩模块进行图像压缩。作为本专利技术的一种优选方案，所述图像采集设备包括图像暂存模块和图像自动清理模块；所述图像采集设备与所述智能网关之间保持心跳，若心跳停止且心跳停止时间超过阈值之后还未恢复，智能网关中自主决策模块立即向云平台反馈异常信息，图像采集设备定时采集图像并将采集到的图像暂存于本地的图像暂存模块，在智能网关与图像采集设备之间恢复正常通信之后，图像采集设备将暂存图像全部上传并通过图像自动清理模块清理本地图像。作为本专利技术的一种优选方案，所述智能网关包括自主决策模块，数据暂存模块和自动清理模块；所述智能网关与所述云平台之间保持心跳，若心跳停止且心跳停止时间超过阈值之后还未恢复，智能网关中自主决策模块自动给图像采集设备下发定时上传指令，且接收到的图片暂存于本地的数据暂存模块，在智能网关与云平台之间恢复正常通信之后，智能网关将暂存图像全部上传至云平台并通过自动清理模块清理本地图像。作为本专利技术的一种优选方案，所述图像采集设备采集的图像包括农作物图像、田间虫类图像、整体环境图像及其他在农业环境中采集到的图像。作为本专利技术的一种优选方案，所述云平台至少与一台智能网关进行通信；所述一台智能网关至少与一台图像采集设备通信，智能网关与其下属的图像采集设备之间的距离不能超过250米。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术提出的一种基于无线通信的农业图像传输系统，采用WIFI+4G的通信方式，突破距离的限制，农业图像传输速度快，实时性高，操作性强，可以提高农业信息采集的效率，为农业生产提供助力。2、本专利技术提出的一种基于无线通信的农业图像传输系统，设立智能网关，优化系统结构，能对图像进行筛选和压缩，减少数据传输量，节约网络资源。3、本专利技术提出的一种基于无线通信的农业图像传输系统，二重心跳机制能够保证设备时刻在线，通信异常能够被及时发现；设立云平台，能够存储海量的图像数据，便于农业研究工作者进行分析。4、本专利技术提出的一种基于无线通信的农业图像传输系统，图像采集设备中还包括图像暂存模块；当智能网关与图像采集设备之间出现通信异常，仍能保证图像采集设备正常工作且图像不丢失。5、本专利技术提出的一种基于无线通信的农业图像传输系统，一台智能网关至少与一台智能网关进行通信，一台智能网关至少与一台图像采集设备通信，一台智能网关可连接多台设备，系统所运作的范围广，且检测的数据全面，数据具有可靠性。6、本专利技术提出的一种基于无线通信的农业图像传输系统，智能网关具有自主决策能力，能在图像被评判为不合格时重新给图像采集设备下发指令，减少了上报云平台并由云平台做出决策再下发指令的繁琐步骤。7、本专利技术提出的一种基于无线通信的农业图像传输系统，智能网关具有数据暂存模块，当智能网关与云平台之间出现通信异常，仍能保证图像采集设备正常工作且上传的图像不丢失。8、本专利技术提出的一种基于无线通信的农业图像传输系统，智能网关和图像采集设备都存在自动清理模块，保证了设备不会因图像或数据的堆积而运行迟缓。附图说明图1是本专利技术实施例的结构示意图；图2是本专利技术实施例的流程图；图3是本专利技术实施例的图像采集设备结构示意图；图4是本专利技术实施例的智能网关结构示意图；图中附图标记：图像采集设备1，智能网关2，云平台3，图像暂存模块11，图像自动清理模块12，图像评判模块21，图像压缩模块22，自主决策模块23，数据暂存模块24，自动清理模块25，第一摄像头101，第一控制模块102，第一串口-WIFI模块103，无线网卡201，第二控制模块202，第二串口-WIFI模块203。具体实施方式下面结合附图对本专利技术实施例作详细说明。如图1-4所示，一种基于无线通信与智能网关的农业图像传输系统，包括图像采集设备1、智能网关2、云平台3；所述图像采集设备1包括第一控制模块102、第一摄像头101、第一串口-WIFI本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于无线通信与智能网关的农业图像传输系统，其特征在于：包括图像采集设备(1)、智能网关(2)、云平台(3)；所述图像采集设备(1)包括第一控制模块(102)、第一摄像头(101)、第一串口-WIFI模块(103)；所述图像采集设备(1)接收智能网关(2)下发的指令，根据该指令采集数据，并将采集的数据发送给智能网关(2)；所述智能网关(2)包括第二控制模块(202)、第二串口-WIFI模块(203)、无线网卡(201)；所述智能网关(2)接收云平台(3)下发的指令，将该指令下发给图像采集设备(1)，与此相对应的，接收图像采集设备(1)发送的数据，并上传至云平台(3)；所述云平台(3)搭建在云服务器上，主要用于下发指令，接收并存储数据；所述图像采集设备(1)与所述智能网关(2)之间通过WIFI进行无线通信；所述智能网关(2)与所述云平台(3)之间通过4G网络进行无线通信。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于无线通信与智能网关的农业图像传输系统，其特征在于：包括图像采集设备(1)、智能网关(2)、云平台(3)；所述图像采集设备(1)包括第一控制模块(102)、第一摄像头(101)、第一串口-WIFI模块(103)；所述图像采集设备(1)接收智能网关(2)下发的指令，根据该指令采集数据，并将采集的数据发送给智能网关(2)；所述智能网关(2)包括第二控制模块(202)、第二串口-WIFI模块(203)、无线网卡(201)；所述智能网关(2)接收云平台(3)下发的指令，将该指令下发给图像采集设备(1)，与此相对应的，接收图像采集设备(1)发送的数据，并上传至云平台(3)；所述云平台(3)搭建在云服务器上，主要用于下发指令，接收并存储数据；所述图像采集设备(1)与所述智能网关(2)之间通过WIFI进行无线通信；所述智能网关(2)与所述云平台(3)之间通过4G网络进行无线通信。


2.根据权利要求1所述的一种基于无线通信与智能网关的农业图像传输系统，其特征在于：所述图像采集设备(1)的第一控制模块(102)的SCI接口与第一摄像头(101)相连，第一控制模块(102)的TXD引脚与第一串口-WIFI模块(103)的RXD引脚相连，第一控制模块(102)的RXD引脚与第一串口-WIFI模块(103)的TXD引脚相连，第一控制模块(102)的3.3V引脚与第一串口-WIFI模块(103)的3.3V引脚相连，第一控制模块(102)的任一0V引脚与第一串口-WIFI模块(103)的GND引脚相连。


3.根据权利要求2所述的一种基于无线通信与智能网关的农业图像传输系统，其特征在于：所述智能网关(2)的第二控制模块(202)，第二控制模块(202)的TXD引脚与第二串口-WIFI模块(203)的RXD引脚相连，第二控制模块(202)的RXD引脚与第二串口-WIFI模块(203)的TXD引脚相连，第二控制模块(202)的3.3V引脚与第二串口-WIFI模块(203)的3.3V引脚相连，第二控制模块(202)的任一0V引脚与第二串口-WIFI模块(203)的GND引脚相连，第二控制模块(202)的任一USB接口与无线网卡(201)相连。


4.根据权利要求3所述的一种基于无线通信与智能网关的农业图像传输系统，其特征在于：所述云平台(3)能下发即时采集图像指令，令所述图像采集设备(1)采集实时图像并上传；也能下发定时采集图像指令，令所述图像采集设备(1)定时采集图像并上传。

【专利技术属性】
技术研发人员：吕文涛，汪静波，包晓敏，杜永均，
申请(专利权)人：浙江理工大学，宁波纽康生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33