一种智慧农业智能网关及监测系统技术方案

本实用新型专利技术为解决农业物联网网关通信方式单一，无法兼容视频监测设备的问题，提出一种智慧农业智能网关，包括接入模块、通信模块、微处理器和电源模块，其中，接入模块用于与设置在目标农业环境的传感器以及摄像机等监测设备连接，采集当前目标农业环境的环境参数及监测视频；微处理器接收经接入模块回传的数据并对数据进行处理及判断，包括对数据进行预处理、去噪、压缩、融合等，再根据数据量大小判断选择采用窄带网络通信单元或宽带网络通信单元将数据传输至终端或服务器。本实用新型专利技术还提出一种智慧农业监测系统，包括传感节点、摄像机、服务器，以及智慧农业智能网关。以及智慧农业智能网关。以及智慧农业智能网关。

【技术实现步骤摘要】
一种智慧农业智能网关及监测系统


[0001]本技术涉及智慧农业
，更具体地，涉及一种智慧农业智能网关及监测系统。

技术介绍

[0002]农业物联网技术在农业生产、经营、管理和服务中的具体应用，就是运用各类传感器、RFID、视觉采集终端等感知设备，广泛采集大田种植、设施园艺、畜禽养殖、水产养殖、农产品物流等领域的现场信息；按照约定的协议，通过建立数据传输和格式转换方法，充分利用物联网、电信网和互联网等多种现代信息传输通道，实现农业信息的多尺度的可靠传输；最后将获取的海量农业信息进行融合、处理，并通过智能化操作终端实现农业的自动化生产、最优化控制、智能化管理、系统化物流、电子化交易，进而实现农业集约、高产、优质、高效、生态和安全的目标。
[0003]考虑到大部分传感器采集的环境检测数据的数据量较小，目前农业物联网主要采用窄带网络进行数据通信，如公开号为CN208335041U(公开日2019
‑
01
‑
04)提出的一种基于NB
‑
IoT的智慧农业物联网。随着农业环境的多样化，大部分农田还安装有摄像机等视频监测设备，但是监控视频流等大数据量需要通过宽带网络传输，而市场上的农业物联网集成网关都没有全面支持不同接口标准的传感器，网络通信方式单一，无法适应农业物联网环境中规模化种植业的需求。

技术实现思路

[0004]本技术为克服上述现有技术所述的农业物联网网关通信方式单一，无法兼容视频监测设备的缺陷，提供一种智慧农业智能网关，以及一种智慧农业监测系统。
[0005]为解决上述技术问题，本技术的技术方案如下：
[0006]一种智慧农业智能网关，包括接入模块、通信模块、微处理器和电源模块，其中：所述接入模块的第一输入端通过接线端子与设置在目标农业环境的传感器的输出端连接，所述接入模块的第二输入端与设置在目标农业环境的摄像机的输出端连接；所述接入模块的输出端与所述微处理器的输入端连接；所述通信模块包括窄带网络通信单元和宽带网络通信单元；所述微处理器的第一输出端与所述窄带网络通信单元的输入端连接，所述微处理器的第二输出端与所述宽带网络通信单元连接；所述微处理器根据接入模块输出的数据量大小，选择通过所述窄带网络通信单元或宽带网络通信单元进行数据传输；所述电源模块的输出端分别与所述接入模块、通信模块、微处理器的供电端电连接。
[0007]本技术方案中，接入模块用于与设置在目标农业环境的传感器以及摄像机等监测设备连接，采集当前目标农业环境的环境参数及监测视频；微处理器接收经接入模块回传的数据并对数据进行处理及判断，包括对数据进行预处理、去噪、压缩、融合等，再根据数据量大小判断选择采用窄带网络通信单元或宽带网络通信单元将数据传输至终端或服务器。
[0008]作为优选方案，所述窄带网络通信单元包括NB
‑
IoT模组；所述宽带网络通信单元
包括WiFi模组、4G模组、5G模组、蓝牙模组、ZigBee模组中的一种或多种。
[0009]作为优选方案，所述接入模块包括RS485接口、RS232接口、RJ45接口、RS422接口、IEEE1394接口中的一种或多种。
[0010]作为优选方案，所述接入模块采用的通信协议包括IEEE1451协议和TCP/IP协议。
[0011]作为优选方案，所述接入模块兼容MODBUS协议、CANopen协议、PROFIBUS协议和HART协议。
[0012]作为优选方案，所述电源模块包括太阳能电池板、太阳能控制器和蓄电池，所述太阳能电池板与太阳能控制器电连接，所述太阳能控制器与所述蓄电池电连接，所述太阳能控制器的输出端分别与所述接入模块、通信模块、微处理器的供电端电连接。
[0013]作为优选方案，所述智慧农业智能网关还包括存储器，所述存储器与所述微处理器相互连接。
[0014]本技术还提出一种智慧农业监测系统，包括传感节点、摄像机、服务器，以及如上述任一技术方案提出的智慧农业智能网关，其中所述传感节点和摄像机分别设置在目标农业环境监测位置，所述传感节点通过接线端子与所述智慧农业智能网关中的接入模块连接，所述摄像机与所述智慧农业智能网关中的接入模块连接；所述智慧农业智能网关与所述服务器数据交互连接。
[0015]作为优选方案，所述传感节点包括空气温湿度传感器、雨量传感器、大气压强传感器、风速传感器、风向传感器、光照传感器、光合有效辐射传感器、土壤温湿度传感器、土壤电导率传感器中的一种或多种。
[0016]作为优选方案，所述智慧农业监测系统还包括客户端，所述客户端与所述服务器数据交互连接。
[0017]与现有技术相比，本技术技术方案的有益效果是：本技术融合了宽带网络和窄带网络，既满足了在农业物联网环境中利用高带宽进行视频和图像传输，也满足了利用窄带物联网进行数据量小、带宽要求低的传感器数据传输，实现了可长期的、实时的、远程的多种异构传感器数据采集和网络传输。
附图说明
[0018]图1为实施例1的智慧农业智能网关的原理图。
[0019]图2为实施例2的智慧农业监测系统的原理图。
[0020]其中，1
‑
接入模块，2
‑
通信模块，21
‑
窄带网络通信单元，22
‑
宽带网络通信单元，3
‑
微处理器，4
‑
电源模块，5
‑
存储器，6
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传感节点，7
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摄像机，8
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服务器，9
‑
接线端子，10
‑
客户端。
具体实施方式
[0021]附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
[0022]为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；
[0023]对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
[0024]下面结合附图和实施例对本技术的技术方案做进一步的说明。
[0025]实施例1
[0026]本实施例提出一种智慧农业智能网关，如图1所示，为本实施例的智慧农业智能网关的原理图。
[0027]本实施例提出的智慧农业智能网关中，包括接入模块1、通信模块2、微处理器3和电源模块4，其中：
[0028]接入模块1的第一输入端通过接线端子9与设置在目标农业环境的传感器的输出端连接，接入模块1的第二输入端与设置在目标农业环境的摄像机7的输出端连接；
[0029]接入模块1的输出端与微处理器3的输入端连接；
[0030]通信模块2包括窄带网络通信单元21和宽带网络通信单元22；
[0031]微处理器3的第一输出端与窄带网络通信单元21的输入端连接，微处理器3的第二输出端与宽带网络通信单元22连接；微处理器3根据接入模块1输出的数据量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智慧农业智能网关，其特征在于，包括接入模块(1)、通信模块(2)、微处理器(3)和电源模块(4)，其中：所述接入模块(1)的第一输入端通过接线端子(9)与设置在目标农业环境的传感器的输出端连接，所述接入模块(1)的第二输入端与设置在目标农业环境的摄像机(7)的输出端连接；所述接入模块(1)的输出端与所述微处理器(3)的输入端连接；所述通信模块(2)包括窄带网络通信单元(21)和宽带网络通信单元(22)；所述微处理器(3)的第一输出端与所述窄带网络通信单元(21)的输入端连接，所述微处理器(3)的第二输出端与所述宽带网络通信单元(22)连接；所述微处理器(3)根据接入模块(1)输出的数据量大小，选择通过所述窄带网络通信单元(21)或宽带网络通信单元(22)进行数据传输；所述电源模块(4)的输出端分别与所述接入模块(1)、通信模块(2)、微处理器(3)的供电端电连接。2.根据权利要求1所述的智慧农业智能网关，其特征在于，所述窄带网络通信单元(21)包括NB
‑
IoT模组；所述宽带网络通信单元(22)包括WiFi模组、4G模组、5G模组、蓝牙模组、ZigBee模组中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的智慧农业智能网关，其特征在于，所述接入模块(1)包括RS485接口、RS232接口、RJ45接口、RS422接口、IEEE1394接口中的一种或多种。4.根据权利要求3所述的智慧农业智能网关，其特征在于，所述接入模块(1)采用的通信协议包括IEEE1451协议和TCP/IP协议。5.根据权利要求4所...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯健昭，肖德琴，王春桃，肖克辉，黄一桂，卞智逸，潘永琪，张远琴，殷建军，杨秋妹，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：新型
国别省市：