【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于智能化农业
，尤其是涉及一种。
技术介绍
目前农技工作人员对农作物 的生长状况统计仍然停留在现地实验和观察，手工填写纸制质量表，手工统计数据和计算机简单计算阶段。由于不同农技人员的知识结构、测量工具、操作步骤的不同，加上诸多主观因素，致使这种工作模式产生的数据缺乏统一的标准、时效性低、准确性差，对农业生产指导作用有限，同时，工作效率低，对操作人员的专业技术要求高，极大的限制了其在农业生产中的推广应用。许多农业相关科研单位在陆续开发面向精准农业的信息感知系统。但是，这些感知系统在实际应用中具有以下缺陷一是作用地域有限、适应性不强。例如，针对蔬菜大棚的地表湿度传感系统，针对花卉基地温度传感系统，还有只是进行田间图像采集的田间影像系统和微气象检测系统等，这些系统只是针对某个局部应用环境，适用范围十分有限，而且感知数据和感知参数固定，例如，蔬菜大棚专用的感知节点只对温度、湿度，花卉基地只对光照、温度，大田作物对土壤盐分、湿度等数据和参数比较重视。感知节点的环境适应性尤为脆弱，通常是在一定环境下可以正常使用，换一个不同的环境就不能正常工作，还没有出现能够灵活适应各种环境需要的、低成本、通用性相对较强的农作物生长环境信息实时感知系统。同时，现有智能农业用传感节点开发和研究面临窘境一传感器越多越好，节点散布越密越好。这样，无疑造成了数据冗余量急剧增大，数据挖掘能力又不够，致使花费宝贵资源采集来的数据基本没用，滚雪球一样地堆在数据库中，不知如何处理，这就存在“数据丰富而知识贫乏”的问题。另外，现有技术中，许多智能农业感知系统人机接口的科学性、动态性、...
【技术保护点】
一种农作物生长环境信息实时感知和动态呈现系统，其特征在于：包括由布设在农作物生长环境中的多个组合式农作物生长环境感知节点（1）组成的无线传感器网络（2）和与多个所述组合式农作物生长环境感知节点（1）无线连接并将多个组合式农作物生长环境感知节点（1）所采集数据打包后上传的信息汇聚节点（3），以及与信息汇聚节点（3）通过有线或无线方式连接并通信的数据服务系统（4）和与数据服务系统（4）通过有线或无线方式连接并通信的信息动态呈现系统（5），每个所述组合式农作物生长环境感知节点（1）的输入端均接有对农作物生长环境信息实时感知的感知末端传感器（6）；所述感知末端传感器（6）为空气温度传感器、空气湿度传感器、土壤温度传感器、土壤湿度传感器、土壤盐分传感器、风向传感器、风速传感器、光照传感器、对运动物体距所述组合式农作物生长环境感知节点（1）的距离进行采集的超声波传感器、对动植物热辐射进行采集的红外传感器、对声音进行采集的声音传感器、对人手接触进行感知的接近式传感器、对光线进行感知的光电开关和对农作物的叶面图像进行采集的图像采集器中的一个或多个的组合。
【技术特征摘要】
1.一种农作物生长环境信息实时感知和动态呈现系统,其特征在于包括由布设在农作物生长环境中的多个组合式农作物生长环境感知节点(I)组成的无线传感器网络(2)和与多个所述组合式农作物生长环境感知节点(I)无线连接并将多个组合式农作物生长环境感知节点(I)所采集数据打包后上传的信息汇聚节点(3)，以及与信息汇聚节点(3)通过有线或无线方式连接并通信的数据服务系统(4)和与数据服务系统(4)通过有线或无线方式连接并通信的信息动态呈现系统(5)，每个所述组合式农作物生长环境感知节点(I)的输入端均接有对农作物生长环境信息实时感知的感知末端传感器(6);所述感知末端传感器(6)为空气温度传感器、空气湿度传感器、土壤温度传感器、土壤湿度传感器、土壤盐分传感器、风向传感器、风速传感器、光照传感器、对运动物体距所述组合式农作物生长环境感知节点(I)的距离进行采集的超声波传感器、对动植物热辐射进行采集的红外传感器、对声音进行采集的声音传感器、对人手接触进行感知的接近式传感器、对光线进行感知的光电开关和对农作物的叶面图像进行采集的图像采集器中的一个或多个的组合。2.按照权利要求I所述的农作物生长环境信息实时感知和动态呈现系统，其特征在于所述无线传感器网络(2)的数量为多个，所述信息汇聚节点(3)由移动信息汇聚节点(3-1)和固定信息汇聚节点(3-2)构成，所述移动信息汇聚节点(3-1)和固定信息汇聚节点(3-2)的数量均为一个或多个。3.按照权利要求2所述的农作物生长环境信息实时感知和动态呈现系统，其特征在于所述组合式农作物生长环境感知节点(I)包括感知节点供电电源(1-1)、第一无线传输模块(1-2)和FPGA芯片(1-3)以及嵌入FPGA芯片(1_3)内的中央处理器(1_31 )、A/D转换器(1-32)和第一数据存储器(1-33)，所述第一无线传输模块(1-2)、A/D转换器(1_32)和第一数据存储器(1-33)均与所述中央处理器(1-31)相接，所述中央处理器(1-31)的输入端接有用于连接感知末端传感器(6)的数字信号输入接口(1-4)和图像信号输入接口(1-5)，所述A/D转换器(1-32)的输入端接有用于连接感知末端传感器(6)的模拟信号输入接口(1-6)，所述第一无线传输模块(1-2)、中央处理器(1-31 )、A/D转换器(1-32)和第一数据存储器(1-33)均与所述感知节点供电电源(1-1)相接。4.按照权利要求3所述的农作物生长环境信息实时感知和动态呈现系统，其特征在于所述移动信息汇聚节点(3-1)包括第一汇聚节点供电电源(3-11)和第一微处理器模块(3-12)，以及与第一微处理器模块(3-12)相接的第二数据存储器(3-15)、用于与第一无线传输模块(1-2)无线连接并通信的第二无线传输模块(3-13)和用于与固定信息汇聚节点(3-2)无线连接并通信的第三无线传输模块(3-14);所述第一微处理器模块(3-12)、第二数据存储器(3-15)、第二无线传输模块(3-13)和第三无线传输模块(3-14)均与所述第一汇聚节点供电电源(3-11)相接。5.按照权利要求4所述的农作物生长环境信息实时感知和动态呈现系统，其特征在于所述固定信息汇聚节点(3-2)包括第二汇聚节点供电电源(3-21)和第二微处理器模块(3-22)，以及与第二微处理器模块(3-22)相接的第三数据存储器(3-25)、用于与第三无线传输模块(3-24)无线连接并通信的第四无线传输模块(3-23)和用于与数据服务系统(4)有线或无线连接并通信的通信电路模块(3-24);所述第二微处理器模块(3-22)、第三数据存储器(3-25)、第四无线传输模块(3-23)和通信电路模块(3-24)均与所述第二汇聚节点供电电源(3-21)相接。6.按照权利要求2所述的农作物生长环境信息实时感知和动态呈现系统，其特征在于所述数据服务系统(4)包括Web服务器(4-1)以及通过Internet网络或局域网与Web服务器(4-1)相接并通信的环境感知信息库服务器(4-2)、地理信息库服务器(4-3)、农作物专家诊断系统服务器(4-4)和管理中心服务器(4-5)，所述环境感知信息库服务器(4-2)通过有线或无线方式与信息汇聚节点(3 )连接并通信，所述Web服务器(4-1)通过有线或无线方式与信息动态呈现系统(5)连接并通信。7.按照权利要求I或2所述的农作物生长环境信息实时感知和动态呈现系统，其特征在于所述信息动态呈现系统(5)包括多台用于动态呈现农作物生长环境信息的信息动态呈现计算机(5-1)和多部用于动态呈现农作物生长环境信息的信息动态呈现手机(5-2)，多台所述信息动态呈现计算机(5-1)均通过Internet网络或局域网与数据服务系统(4)连接并通信，多部所述信息动态呈现手机(5-2)均通过Internet网络和3G蜂窝通信网络与数据服务系统(4 )无线连接并通信。8.一种利用如权利要求6所述系统的农作物生长环境信息实时感知和动态呈现方法，其特征在于该方法包括以下步骤 步骤一、农作物生长环境信息的实时采集通过多个所述组合式农作物生长环境感知节点(I)分别对所述感知末端传感器(6)所实时感知到的农作物生长环境信息进行实时采集，且多个所述组合式农作物生长环境感知节点(I)以自组网方式组织成无线传感器网络(2)，同时多个所述组合式农作物生长环境感知节点(I)所采集数据周期性地传送至相应的移动信息汇聚节点(3-1)，移动信息汇聚节点(3-1)再将其接收到的数据传送至相应的固定信息汇聚节点(3-2)； 步骤二、农作物生长环境信息的实时上传通过所述固定信息汇聚节点(3-2)将无线传感器网络(2)内所有组合式农作物生长环境感知节点(I)所采集数据打包后发送至数据服务系统(4)； 步骤三、农作物生长环境信息的分析处理通过所述数据服务系...
【专利技术属性】
技术研发人员：王喆，杨君刚，庞雄昌，杨科利，王因传，
申请(专利权)人：王喆，杨君刚，庞雄昌，杨科利，王因传，
类型：发明
国别省市：
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