本申请涉及一种基于边缘计算的环境监测方法及系统，应用于边缘计算网关，所述方法包括：接收环境监测子系统发送的环境监测数据，所述环境监测数据包括目标区域的环境数据组和/或环境图像数据；基于所述环境监测数据进行边缘计算生成目标中间数据，所述目标中间数据包括文本信息和/或目标环境数据，所述文本信息基于所述环境图像数据生成，所述目标环境数据基于环境数据组生成；将所述目标中间数据发送至云端服务器，所述云端服务器用于基于所述目标中间数据进行环境监测。述目标中间数据进行环境监测。述目标中间数据进行环境监测。
【技术实现步骤摘要】
一种基于边缘计算的环境监测方法及系统
[0001]本申请涉及物联网
，尤其涉及一种基于边缘计算的环境监测方法及系统。
技术介绍
[0002]在传统的环境监测系统中，可以基于物联网系统，并通过设备对目标区域进行监测，得到监测数据，基于云端的存储架构可以实现监测数据的上传和管理。但是，随着传统环境物联网系统的智能化程度不断提高，其缺点也越来越明显，主要存在以下问题：
[0003](1)随着监测数据的信息量越来越大，传输所需的耗时也会越来越长，云端处理监测数据的效率会大大降低，目前常会通过增加传输网络的带宽，以减少传输所需的耗时，然而增加传输网络的带宽会增加成本，且增加传输网络的带宽的操作程序复杂；
[0004](2)随着监测数据的信息量越来越大，导致云端对监测数据进行计算处理的压力越来越大，云端的计算能力在万物互联时代将无法满足需求。
技术实现思路
[0005]为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本申请提供了一种基于边缘计算的环境监测方法及系统。
[0006]第一方面，本申请提供了一种基于边缘计算的环境监测方法，应用于边缘计算网关，所述方法包括：
[0007]接收环境监测子系统发送的环境监测数据，所述环境监测数据包括目标区域的环境数据组和/或环境图像数据；
[0008]基于所述环境监测数据进行边缘计算生成目标中间数据，所述目标中间数据包括文本信息和/或目标环境数据，所述文本信息基于所述环境图像数据生成，所述目标环境数据基于所述环境数据组生成；<br/>[0009]将所述目标中间数据发送至云端服务器，所述云端服务器用于基于所述目标中间数据进行环境监测。
[0010]可选地，所述基于所述环境监测数据进行边缘计算生成目标中间数据，包括：
[0011]确认所述环境图像数据中的目标对象类别和所述目标对象类别对应的目标对象数量，并生成记录有所述目标对象类别以及所述目标对象数量的所述文本信息；
[0012]对所述环境数据组进行数据融合，得到所述目标环境数据。
[0013]可选地，所述目标区域为农田区域，所述目标区域的环境数据组为农田环境数据组，所述农田环境数据组包括：农田空气温度数据组、农田空气湿度数据组、农田土壤温度数据组、农田土壤湿度数据组、农田光照强度数据组、农田二氧化碳浓度数据组和/或农田土壤电导率数据组；
[0014]所述接收环境监测子系统发送的环境监测数据，包括：接收图像采集装置拍摄的环境图像数据以及环境监测传感器采集的农田环境数据组；
[0015]所述基于所述环境监测数据进行边缘计算生成目标中间数据，包括：确认所述环境图像数据中包含的害虫类别，以及害虫类别对应的害虫数量，生成记录所述害虫种类以及所述害虫种类对应的害虫数量的文本信息；分别对各类别的农田环境数据组进行数据融合，得到目标环境数据，所述目标环境数据包括：目标空气温度数据、目标空气湿度数据、目标土壤温度数据、目标土壤湿度数据、目标光照强度数据、目标二氧化碳浓度数据和/或目标土壤电导率数据。
[0016]可选地，所述边缘计算网关中设有基于容器虚拟化生成的第一功能服务容器、第二功能服务容器以及第三功能服务容器；
[0017]所述基于所述环境监测数据进行边缘计算生成目标中间数据，包括：
[0018]通过所述第一功能服务容器确认所述环境图像数据中的目标对象类别和所述目标对象类别对应的目标对象数量，并生成记录有所述目标对象类别以及所述目标对象数量的所述文本信息；
[0019]通过所述第二功能服务容器对所述环境数据组进行数据融合，得到所述目标环境数据；
[0020]所述将所述目标中间数据发送至云端服务器，包括：
[0021]通过所述第三功能服务容器将所述目标中间数据发送至所述云端服务器。
[0022]可选地，所述基于所述环境监测数据进行边缘计算生成目标中间数据后，所述方法还包括：
[0023]通过所述第一功能服务容器基于所述消息队列遥测传输协议，将所述文本信息发送至所述第三功能服务容器；
[0024]通过所述第二功能服务容器基于所述消息队列遥测传输协议，将所述目标环境数据发送至所述第三功能服务容器；
[0025]所述将所述目标中间数据发送至云端服务器，包括：
[0026]通过所述第三功能服务容器基于所述消息队列遥测传输协议将所述目标中间数据发送至所述云端服务器。
[0027]可选地，所述通过所述第三功能服务容器将所述文本信息以及所述目标环境数据发送至所述云端服务器，包括：
[0028]在所述云端服务器订阅所述文本信息后，通过所述第三功能服务容器将所述文本信息发送至所述云端服务器；和/或，
[0029]在所述云端服务器订阅所述目标环境数据后，通过所述第三功能服务容器将所述目标环境数据发送至所述云端服务器。
[0030]所述基于所述环境监测数据进行边缘计算生成目标中间数据前，还包括：
[0031]将预先设定的第一功能程序代码以及第二功能程序代码分别打包成第一功能镜像以及第二功能镜像；
[0032]将所述第一功能镜像发送至所述第一功能服务容器，将所述第二功能镜像发送至所述第二功能服务容器；
[0033]在所述第一功能服务容器中运行所述第一功能镜像中的第一功能程序代码，通过所述第一功能程序代码确认所述环境图像数据中的目标对象类别和所述目标对象类别对应的目标对象数量，得到记录有所述目标对象类别以及所述目标对象数量的文本信息；
[0034]在所述第二功能服务容器中运行所述第二功能镜像中的第二功能程序代码，通过所述第二功能程序代码对所述环境数据组进行数据融合，得到所述目标环境数据。
[0035]可选地，所述边缘计算网关上预先设有硬件接口和总线协议，所述基于所述环境监测数据进行边缘计算生成目标中间数据前，还包括：
[0036]通过所述硬件接口和总线协议，接收环境监测子系统发送的环境监测数据，所述总线协议包括LoRaWAN传输协议或WiFi传输协议。
[0037]可选地，所述环境监测子系统用于生成所述环境监测数据，并将所述环境监测数据存储至宿主机；
[0038]所述宿主机用于将所述环境监测数据转发给所述边缘计算网关
[0039]第二方面，本申请提供了一种基于边缘计算的环境监测系统，包括环境监测子系统、边缘计算网关以及云端服务器；
[0040]所述环境监测子系统用于接收环境监测传感器监测的环境监测数据，将所述环境监测数据发送至边缘计算网关；
[0041]所述边缘计算网关用于接收环境监测子系统发送的环境监测数据，所述环境监测数据包括目标区域的环境数据组和/或环境图像数据；基于所述环境监测数据生成目标中间数据，所述目标中间数据包括文本信息和/或目标环境数据，所述文本信息基于所述环境图像数据生成，所述目标环境数据基于环境数据组生成；将所述目标中间数据发送至云端服务器；
[0042]所述云端服务器用本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于边缘计算的环境监测方法，其特征在于，应用于边缘计算网关，所述方法包括：接收环境监测子系统发送的环境监测数据，所述环境监测数据包括目标区域的环境数据组和/或环境图像数据；基于所述环境监测数据进行边缘计算生成目标中间数据，所述目标中间数据包括文本信息和/或目标环境数据，所述文本信息基于所述环境图像数据生成，所述目标环境数据基于所述环境数据组生成；将所述目标中间数据发送至云端服务器，所述云端服务器用于基于所述目标中间数据进行环境监测。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述环境监测数据进行边缘计算生成目标中间数据，包括：确认所述环境图像数据中的目标对象类别和所述目标对象类别对应的目标对象数量，并生成记录有所述目标对象类别以及所述目标对象数量的文本信息；对所述环境数据组进行数据融合，得到所述目标环境数据。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标区域为农田区域，所述目标区域的环境数据组为农田环境数据组，所述农田环境数据组包括：农田空气温度数据组、农田空气湿度数据组、农田土壤温度数据组、农田土壤湿度数据组、农田光照强度数据组、农田二氧化碳浓度数据组和/或农田土壤电导率数据组；所述接收环境监测子系统发送的环境监测数据，包括：接收图像采集装置拍摄的环境图像数据以及环境监测传感器采集的农田环境数据组；所述基于所述环境监测数据进行边缘计算生成目标中间数据，包括：确认所述环境图像数据中包含的害虫类别，以及害虫类别对应的害虫数量，生成记录所述害虫种类以及所述害虫种类对应的害虫数量的文本信息；分别对各类别的农田环境数据组进行数据融合，得到目标环境数据，所述目标环境数据包括：目标空气温度数据、目标空气湿度数据、目标土壤温度数据、目标土壤湿度数据、目标光照强度数据、目标二氧化碳浓度数据和/或目标土壤电导率数据。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述边缘计算网关中设有基于容器虚拟化生成的第一功能服务容器、第二功能服务容器以及第三功能服务容器；所述基于所述环境监测数据进行边缘计算生成目标中间数据，包括：通过所述第一功能服务容器确认所述环境图像数据中的目标对象类别和所述目标对象类别对应的目标对象数量，并生成记录有所述目标对象类别以及所述目标对象数量的所述文本信息；通过所述第二功能服务容器对所述环境数据组进行数据融合，得到所述目标环境数据；所述将所述目标中间数据发送至云端服务器，包括：通过所述第三功能服务容器将所述文本信息以及所述目标环境数据发送至所述云端服务器。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述环境监测数据进行边缘计算生成目标中间数据后，所述方法还包括：
通过所述第一功能服务容器基于所述消息队列遥测传输协议，将所述文本信息发送至...
【专利技术属性】
技术研发人员：董默，于海业，孙志朋，隋媛媛，张蕾，王洪健，李晓凯，田绍楠，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：
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