一种智慧农业物联网平台制造技术

本发明专利技术提出一种智慧农业物联网平台，平台包括农业大数据管理单元，农业知识图谱单元，算法与模型预测分析单元和农机控制单元；综合了农业大数据管理，农业算法与模型预测分析，农业知识图谱和农机控制；可以方便实时的对农业生产中汇总的数据进行监控，挖掘数据中蕴含的内在信息，结合多种人工智能算法与模型，结合专家系统知识，对农业生产进行指导与规划，结合物联网的相关技术实现对农机等设备的远程控制。程控制。程控制。

【技术实现步骤摘要】
一种智慧农业物联网平台


[0001]本专利技术属于物联网领域，具体地，涉及一种智慧农业物联网平台。

技术介绍

[0002]近年来，随着科技的发展，农业已由简单的“刀耕火种”时代发展到现代化机械播种，施肥，除虫，收割的智能时代，已发展为一个涉及多方面的综合化产业。随着科学的进步和技术的进一步发展，传统的农业生产模式已不能满足当前经济发展的需求，而“互联网+”与农业相结合则可以为问题的解决提供新思路。通过将物联网、云计算、人工智能等一系列新兴的互联网技术相结合，农业生产中产业规模庞大和效率低下等问题得以解决。
[0003]智慧农业作为一种新型农业生产模式，其发展与物联网是分不开的。农业生产中会产生诸多数据，这些数据需要经过智慧农业体系中传感器的采集，通过网络传输并汇总，最终才能为所用。而物联网技术便是为使实现万物互联而诞生的，十分契合的需求。同时，个人电脑的普及也为农业数据管理提供了便利，在互联网技术的支持下，通过一台已经联网的电脑，便能实现对整个农业生产过程的监控，分析与决策。而这一点的实现，就涉及到了本专利：智慧农业物联网平台的设计与开发。

技术实现思路

[0004]本专利技术提出了一种智慧农业物联网平台，综合了农业大数据管理，农业算法与模型预测分析，农业知识图谱和农机控制；可以方便实时的对农业生产中汇总的数据进行监控，挖掘数据中蕴含的内在信息，结合多种人工智能算法与模型，结合专家系统知识，对农业生产进行指导与规划，结合物联网的相关技术实现对农机等设备的远程控制。
[0005]本专利技术是通过以下方案实现的：
[0006]一种智慧农业物联网平台：
[0007]所述平台包括农业大数据管理单元，农业知识图谱单元，算法与模型预测分析单元和农机控制单元；
[0008]所述农业大数据管理单元用于实时接收来自于农场中设置的传感器的各项数据，通过网络发送至服务器中，并将数据展示给用户；
[0009]所述农业知识图谱单元利用已有经验对农业生产做出指导；
[0010]所述算法与模型预测分析单元对农作物生长过程中的多模态数据进行计算和推理，对农作物病虫害进行识别，对生长趋势和产量进行预测，对农机等机械设备进行决策和调度；
[0011]所述农机控制单元根据已有的数据和其余单元的数据，通过网页端在线操控的方式，远程控制农机或设备，并且能够对农机或设备的工作进行规划。
[0012]进一步地，所述农业大数据管理单元监控农业生产中产生的多种维度数据，包括气候数据和土壤数据；所述气候数据包括温度，湿度，二氧化碳浓度和风速；所述土壤数据包括土壤离子浓度，土壤温度和土壤湿度；
[0013]通过数据来实时显示出当前农作物生长情况，并对之后的病虫害或长势进行预测。
[0014]进一步地，所述农业知识图谱单元通过已有的农业数据构建知识图谱，并进行可视化展示，所述知识图谱为算法与模型预测分析单元提供数据基础。
[0015]进一步地，所述算法与模型预测分析单元包括生成对抗网络模型，图卷积神经网络模型，卷积神经网络模型，循环神经网络模型，多模态机器学习模型，知识图谱和序列到序列模型。
[0016]进一步地，所述平台使用Java EE体系结构，SpringBoot,Vue.js,MyBatis技术框架，结合Spring security框架实现权限与安全机制，Redis缓存实现性能与并发的优化，数据库使用Mysql数据库。
[0017]本专利技术有益效果
[0018]本专利技术可以方便实时的对农业生产中汇总的数据进行监控，挖掘数据中蕴含的内在信息，结合多种人工智能算法与模型，结合专家系统知识，对农业生产进行指导与规划，结合物联网的相关技术实现对农机等设备的远程控制。
附图说明
[0019]图1为本专利技术的平台整体架构；
[0020]图2为本专利技术的平台功能的分类；
[0021]图3为本专利技术的农业数据管理部分；
[0022]图4为叶面积指数LAI概念；
[0023]图5为本专利技术的AI模型与算法部分。
具体实施方式
[0024]下面将结合本专利技术实施例中的附图对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]结合图1至图5，
[0026]一种智慧农业物联网平台：
[0027]所述平台包括农业大数据管理单元，农业知识图谱单元，算法与模型预测分析单元和农机控制单元；
[0028]所述农业大数据管理单元用于实时接收来自于农场中设置的传感器的各项数据，数据在本系统中的地位是首要的。通过建立数据关系系统模块可以实时接收来自于农场中设置的传感器的各项数据，通过网络发送至服务器中，并将数据展示给用户；
[0029]图3是对数据管理部分的展示。为多个数据源设计制作了数据实时可视化平台，可以实时监控数据源数据情况。包括实时传感器数据，设备数据状态是否正常，实时图像，近期数据统计，数据量概览。
[0030]所述农业知识图谱单元利用已有经验对农业生产做出指导；
[0031]所述算法与模型预测分析单元对农作物生长过程中的多模态数据进行计算和推
理，对农作物病虫害进行识别，对生长趋势和产量进行预测，对农机等机械设备进行决策和调度；
[0032]目前主要实现的叶面积指数(LAI)的在线计算模型，用户通过上传图片或使用默认演示图片，可实现叶面积指数的在线计算。
[0033]所述农机控制单元根据已有的数据和其余单元的数据，通过网页端在线操控的方式，远程控制农机或设备，并且能够对农机或设备的工作进行规划。
[0034]所述农业大数据管理单元监控农业生产中产生的多种维度数据，包括气候数据和土壤数据；所述气候数据包括温度，湿度，二氧化碳浓度和风速等；所述土壤数据包括土壤离子浓度，土壤温度和土壤湿度等；
[0035]通过数据来实时显示出当前农作物生长情况，并对之后的病虫害或长势进行预测。
[0036]农业知识图谱作为专家系统，可利用已有经验对农业生产做出指导。构建了农业领域的本体构建标准，百度百科以及书本上的农业数据进行抽取和研究，并构建了农业领域的知识图谱，对知识图谱和研究结果进行了可视化展示，为知识推理和预测等研究提供了数据基础；通过已有的农业数据构建知识图谱，并进行可视化展示，所述知识图谱为算法与模型预测分析单元提供数据基础。
[0037]人工智能方法在农业领域应用越来广泛，传统的农业主要是由人工进行耕种，除草，灌溉，收割，该方式受人力，物力等众多因素影响，会产生巨大的人力消耗和投入，所述算法与模型预测分析单元包括生成对抗网络模型，图卷积神经网络模型，卷积神经网络模型，循环神经网络模型，多模态机器学习模型，知识图谱和序列到序列模型。将现有算法与模型进行部署，为其设计本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智慧农业物联网平台，其特征在于：所述平台包括农业大数据管理单元，农业知识图谱单元，算法与模型预测分析单元和农机控制单元；所述农业大数据管理单元用于实时接收来自于农场中设置的传感器的各项数据，通过网络发送至服务器中，并将数据展示给用户；所述农业知识图谱单元利用已有经验对农业生产做出指导；所述算法与模型预测分析单元对农作物生长过程中的多模态数据进行计算和推理，对农作物病虫害进行识别，对生长趋势和产量进行预测，对农机等机械设备进行决策和调度；所述农机控制单元根据已有的数据和其余单元的数据，通过网页端在线操控的方式，远程控制农机或设备，并且能够对农机或设备的工作进行规划。2.根据权利要求1所述平台，其特征在于：所述农业大数据管理单元监控农业生产中产生的多种维度数据，包括气候数据和土壤数据；所述气候数据包括温度，湿度，二氧化碳浓度和风速...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玲，王金翼，李净峰，刘擘龙，李景旭，林之浩，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：