【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种智慧农业监控技术，尤其是一种支持远程巡检机器人接口的智慧农业试验箱。
技术介绍
1、随着全球人口的不断增长和城市化进程的加速，农业面临着日益严峻的挑战，如粮食生产的需求增加、资源紧缺、气候变化等。在这一背景下，智慧农业物联网技术应运而生，为农业领域带来了全新的解决方案。智慧农业物联网以物联网技术为核心，通过传感器、控制器、云计算和大数据分析等先进技术的有机融合，实现对农业生产环节的全面监测、自动控制和智能决策。智慧农业物联网不仅提高了农业生产的效率和产量，同时降低了资源浪费，优化了农业生产结构，实现了可持续发展。
2、当前，借助本地机器人强大的算力支持，智慧农业涉及的本地信息与感知设备将不仅仅局限于传统的云服务模式。通过将云服务任务整合至本地，极大地提升了通讯效率，使得实时的环境监测和数据处理能够更为高效地完成。本地机器人的算力支持不仅为智慧农业设备提供了强大的本地计算和分析能力，也推动了农业向着无人化的方向迅猛发展。农田的实时巡检、数据的本地分析，使得农业决策能够更加迅速、准确地响应当地环境的变化。这不仅提高了生产效率，也为农民提供了更为智能、可持续的农业管理手段。
3、农业物联网作为一种应用物联网技术于农业领域的方法，通过连接和集成传感器、设备和信息技术，实现对农业生产过程的实时监测和智能化管理。农业物联网的核心在于传感器的广泛应用。各类传感器如土壤湿度传感器、温度传感器、co2传感器等被广泛用于监测农田环境条件。这些传感器能够实时采集数据，提供关键的信息用于农业决策。同时，农业物联
4、农业物联网和自主农业机器人技术的当前发展显示出对数字化、无人化农业管理的迫切需求。首先，农业物联网技术通过传感器、控制器和通信设备的互联互通，实现了对农业生产环境的实时监测。这包括土壤湿度、温度、气象条件等多方面的数据，通过这些数据农民能够做出更精准的决策，提高农业生产效率。其次，随着近年来农业机器人的兴起，如何制定通讯接口使得农业机器人顺利接入本地物联网设施并进行数据获取和农业设施控制，是目前有待完善的问题。远程农业机器人通信接口的关键在于确保农业机器人能够可靠地接收指令并传输数据。目前针对机器人的远程无线通讯技术主要包括wi-fi、5g、卫星通信等，而目前还没有专门为农业巡检机器人设计的物联网设备通讯接口。因此，亟待开发一种能够使得农业物联网能够与农业巡检机器人高效通信的系统。
技术实现思路
1、本专利技术是为避免上述已有技术中存在的不足之处，提供一种支持远程巡检机器人接口的智慧农业试验箱，以集中整合智慧农业大棚的配套物联网软硬件系统、能与远程巡检机器人进行高效通讯、提高农业管理智能化水平。
2、本专利技术为解决技术问题采用以下技术方案。
3、本专利技术的一种支持远程巡检机器人接口的智慧农业试验箱，包括传感器模块、执行模块、通信模块、控制模块和供电模块；
4、所述传感器模块，用于检测温度、湿度、土壤性能参数、光照参数、二氧化碳含量和获取农作物视频图像，并传输至控制模块；
5、所述控制模块，用于获取传感器模块发送的温度、湿度、土壤性能参数、光照参数、二氧化碳含量和农作物视频图像，并将温度、湿度、土壤性能参数、光照参数、二氧化碳含量和农作物视频图像通过通信模块传输给远程巡检机器人，同时根据温度、湿度、土壤性能参数、光照参数、二氧化碳含量和农作物视频图像生成控制指令，将控制指令发送给执行模块；
6、所述执行模块，用于获取控制模块的控制指令，并将控制指令分解后分别发给执行机构，控制执行机构的开启和关闭，实现温度、湿度、土壤性能参数、光照参数、二氧化碳含量的调控；
7、所述通信模块，用于实现控制模块与远程巡检机器人的数据通信；
8、所述供电模块，用于为传感器模块、执行模块、通信模块和控制模块提供电源。
9、本专利技术的一种支持远程巡检机器人接口的智慧农业试验箱的结构特点也在于：
10、进一步地，所述传感器模块包括温度传感器、空气湿度传感器、土壤湿度传感器、土壤ec值传感器、光照传感器、ph传感器、co2传感器和网络摄像头。
11、进一步地，所述执行模块的执行机构包括温度控制器、光照控制器、co2控制器、开关、风机、舵机、水肥一体化装置和空气湿度控制器。
12、进一步地，所述通信模块为zigbee通信装置。
13、进一步地，所述通信模块包括一个或多个zigbee节点模块和zigbee协调器子板；所述zigbee协调器子板包括zigbee模组、锂电系统、oled屏和多个通信接口。
14、进一步地，所述多个通信接口包括uart接口、db接口和usb接口。
15、进一步地，所述zigbee节点模块包括有数字温度传感器。
16、进一步地，所述数字温度传感器为ds18b20温度传感器。
17、进一步地，所述通信模块包括与远程巡检机器人相互通信的通信接口协议。
18、进一步地，所述通信接口协议包括帧起始标识符字段、帧结束标识符字段、帧长度字段、帧类型字段、数据内容字段和校验和字段。
19、与已有技术相比，本专利技术有益效果体现在：
20、本专利技术公开了一种支持远程巡检机器人接口的智慧农业试验箱，包括传感器模块、执行模块、通信模块、控制模块和供电模块；传感器模块用于检测温度、湿度等参数和获取农作物视频图像；控制模块获取传感器模块发送的温度、湿度等参数和农作物视频图像，并通过通信模块传输给远程巡检机器人，同时生成控制指令并发送给执行模块；执行模块获取控制模块的控制指令并控制执行机构的开启和关闭；通信模块用于实现控制模块与远程巡检机器人的数据通信。
21、本专利技术的一种支持远程巡检机器人接口的智慧农业试验箱，具有以下几个方面的技术优点和技术效果。
22、1、从硬件配置上来看，本专利技术对当前智慧农业大棚的配套物联网软硬件系统进行了集中整合，作为一个智慧农业物联网试验箱适用于农业场景下无线网络通信、传感器控制、物联网系统开发、智能硬件设计等领域的学习与开发，具备小片区域内集中示范的能力。
23、2、从系统效率上来看，本专利技术中的试验箱设计并支持了远程农业巡检机器人接口，使得试验箱可以与附近巡检机器人在本地网络中进行高效的通讯，从而可以借助机器人强大的边缘算力，提供可靠且极低延时的边缘端决策控制。
24、3、从机器人自身感知上来看，打通了农业机器人与智慧农业试验箱的通信壁垒，使得机器人可以实时获取更加多元的农业环境监测数据，为机器人自生的感知任务、导航任务、巡检任务提供更加多元可靠的数据支持。
25、4、从农业智能监测的角度上来说，本专利技术将本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种支持远程巡检机器人接口的智慧农业试验箱，其特征是，包括传感器模块、执行模块、通信模块、控制模块和供电模块；
2.根据权利要求1所述的一种支持远程巡检机器人接口的智慧农业试验箱，其特征是，所述传感器模块包括温度传感器、空气湿度传感器、土壤湿度传感器、土壤EC值传感器、光照传感器、PH传感器、CO2传感器和网络摄像头。
3.根据权利要求1所述的一种支持远程巡检机器人接口的智慧农业试验箱，其特征是，所述执行模块的执行机构包括温度控制器、光照控制器、CO2控制器、开关、风机、舵机、水肥一体化装置和空气湿度控制器。
4.根据权利要求1所述的一种支持远程巡检机器人接口的智慧农业试验箱，其特征是，所述通信模块为Zigbee通信装置。
5.根据权利要求4所述的一种支持远程巡检机器人接口的智慧农业试验箱，其特征是，所述通信模块包括一个或多个Zigbee节点模块和ZigBee协调器子板；所述ZigBee协调器子板包括ZigBee模组、锂电系统、OLED屏和多个通信接口。
6.根据权利要求5所述的一种支持远程巡检机器人接口的智慧农业试
7.根据权利要求5所述的一种支持远程巡检机器人接口的智慧农业试验箱，其特征是，所述Zigbee节点模块包括有数字温度传感器。
8.根据权利要求7所述的一种支持远程巡检机器人接口的智慧农业试验箱，其特征是，所述数字温度传感器为DS18B20温度传感器。
9.根据权利要求1所述的一种支持远程巡检机器人接口的智慧农业试验箱，其特征是，所述通信模块包括与远程巡检机器人相互通信的通信接口协议。
10.根据权利要求9所述的一种支持远程巡检机器人接口的智慧农业试验箱，其特征是，所述通信接口协议包括帧起始标识符字段、帧结束标识符字段、帧长度字段、帧类型字段、数据内容字段和校验和字段。
...【技术特征摘要】
1.一种支持远程巡检机器人接口的智慧农业试验箱，其特征是，包括传感器模块、执行模块、通信模块、控制模块和供电模块；
2.根据权利要求1所述的一种支持远程巡检机器人接口的智慧农业试验箱，其特征是，所述传感器模块包括温度传感器、空气湿度传感器、土壤湿度传感器、土壤ec值传感器、光照传感器、ph传感器、co2传感器和网络摄像头。
3.根据权利要求1所述的一种支持远程巡检机器人接口的智慧农业试验箱，其特征是，所述执行模块的执行机构包括温度控制器、光照控制器、co2控制器、开关、风机、舵机、水肥一体化装置和空气湿度控制器。
4.根据权利要求1所述的一种支持远程巡检机器人接口的智慧农业试验箱，其特征是，所述通信模块为zigbee通信装置。
5.根据权利要求4所述的一种支持远程巡检机器人接口的智慧农业试验箱，其特征是，所述通信模块包括一个或多个zigbee节点模块和zigbee协调器子板；所述zigb...
【专利技术属性】
技术研发人员：董俊，孙建京，何俊明，马凡，吴双，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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