一种基于端-边-云协同的智慧种植方法及系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114726889A(43)申请公布日2022.07.08(21)申请号202210226813.7G16Y10/05(2020.01)(22)申请日2022.03.09G16Y40/10(2020.01)G16Y40/20(2020.01)(71)申请人昆明理工大学地址650093云南省昆明市五华区学府路253(72)发明人束洪春李文龙唐玉涛杨竞及娄伟杰刘瑞王锐龙治凯张泽明(74)专利代理机构昆明明润知识产权代理事务所(普通合伙)53215专利代理师王鹏飞(51)Int.Cl.H04L67/12(2022.01)H04L67/125(2022.01)H04W4/38(2018.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种基于端-边-云协同的智慧种植方法及系统(57)摘要本发明涉及一种基于端‑边‑云协同的智慧种植方法及系统，属于农业种植技术领域。本发明通过传感器实时采集温室内的运行数据；将采集到的数据通过Zigbee节点传输到边缘计算系统；边缘计算系统对采集的数据进行本地化分析、处理将结果进行临时缓存并依据结果对局部下发控制指令；边缘计算系统与云端进行信息交互，云端进行分析、处理后对全局下发控制指令，云端也支持用户用电脑和手机实时监测和控制；终端执行设备收到控制指令后执行相应操作。本发明结合了传统的云计算具有强大的资源服务能力和新兴的边缘计算具有低传输时延的优点，实现了智慧农业的规模化和批量化管理，提高农业产量、提升农业品质、降低生产成本，使温室管理更加高效便捷。CN114726889ACN114726889A权利要求书1/1页1.一种基于端‑边‑云协同的智慧种植方法，其特征在于：Step1：在温室内布置传感器，通过传感器实时采集温室内的运行数据；Step2：将采集到的数据通过Zigbee节点传输到边缘计算系统；Step3：边缘计算系统对采集的数据进行本地化分析、处理后，将结果进行临时缓存并依据结果对局部下发控制指令；Step4：边缘计算系统与云端进行信息交互，云端进行分析、处理后对全局下发控制指令；Step5：终端执行设备收到控制指令后执行相应操作。2.根据权利要求1所述的基于端‑边‑云协同的智慧种植方法，其特征在于，所述Step2具体为：Step2.1：温室内布置的传感器将采集到的数据传输到Zigbee节点；Step2.2：Zigbee节点将接收到的数据发送到边缘计算系统。3.根据权利要求1所述的基于端‑边‑云协同的智慧种植方法，其特征在于，所述Step4具体为：Step4.1：边缘计算系统将结果上传到云端；Step4.2：云端根据控制要求进行分析、处理；Step4.3：云端分析、处理后通过边缘系统对全局下发控制指令；Step4.4：云端支持用户使用执行设备对大棚运行状态进行实时监测和控制。4.一种基于端‑边‑云协同的智慧种植系统，其特征在于，包括：传感器，用于实时采集温室内的运行数据；Zigbee节点，用于将传感器采集到的数据传输到边缘计算系统；边缘计算系统，用于对采集的数据进行本地化分析、处理，并将结果进行临时缓存并依据结果对局部下发控制指令；云端，用于与边缘计算系统进行信息交互，对全局下发控制指令；终端执行设备，用于收到控制指令后执行相应操作。5.根据权利要求4所述的基于端‑边‑云协同的智慧种植方法，其特征在于：所述传感器至少包括CO2浓度传感器、土壤温湿度传感器、空气温湿度传感器、光照强度传感器。6.根据权利要求4所述的基于端‑边‑云协同的智慧种植方法，其特征在于：所述终端执行设备可以为手机或电脑。2CN114726889A说明书1/4页一种基于端‑边‑云协同的智慧种植方法及系统技术领域[0001]本发明涉及一种基于端‑边‑云协同的智慧种植方法及系统，属于温室种植技术领域。背景技术[0002]随着中国经济的快速增长，人们的生活水平也在不断提高，蔬菜作为日常生活的必需品，消费者对于蔬菜的产量和品质要求也变得越来越高。而目前大多数农业的高产量还是主要依靠农药化肥的大量投入，大部分化肥和水资源没有被有效利用而随地弃置，导致资源浪费并造成环境污染。我国农业生产正处于传统农业向现代农业的转型时期仍以传统生产模式为主，传统耕种凭经验施肥、灌溉，自动化水平不高，不仅浪费大量的人力、物力，也对环境保护与水土保持构成严重威胁，给农业的可持续性发展带来严峻挑战。通过应用智慧温室大棚来种植蔬菜，可以对蔬菜生长过程中的各个环节都进行科学的把控，从而不断提升蔬菜的产量和质量，进一步满足市场中消费者的需求。[0003]目前在物联网场景下，许多基于物联网的智慧温室大棚系统得到了空前的发展，而我国要从农业大国迈向农业强国。传统的基于物联网的温室大棚难以实现批量化、规模化