一种开放式数字大棚智能化控制的方法

摘要

本发明公开了一种开放式数字大棚智能化控制的方法，涉及数字农业技术领域。本发明包括以下步骤：S1：数字大棚内设置开放式终端，开放式终端上设置多个开放式接口，各个开放式接口分别与电动卷帘机构、通风机构、二氧化碳补充机构和滴灌施肥机构电性连接；S2：开放式终端处还设置路由模块，通过路由模块发出WIFI网络，数字大棚内的各类设备亦均通过网络与该开放式终端连接。本发明通过设置开放式终端以及多个开放式接口，各种外部设备，如无人机、采摘机器、开垦机器、灭火器等，可通过网络接入开放式终端，并通过验证模块进行安全验证，即可加入本系统，开放性好，使用非常方便，解决了现有的数字大棚控制系统开放性不足的问题。

说明书

技术领域

本发明属于数字农业技术领域，特别是涉及一种开放式数字大棚智能化控制的方法。

背景技术

数字农业指在地学空间和信息技术支撑下的集约化和信息化的农业技术。数字农业将遥感、地理信息系统、全球定位系统、计算机技术、通讯和网络技术、自动化技术等高新技术与地理学、农学、生态学、植物生理学、土壤学等基础学科有机地结合起来，实现在农业生产过程中对农作物、土壤从宏观到微观的实时监测，以实现对农作物生长、发育状况、病虫害、水肥状况以及相应的环境进行定期信息获取，生成动态空间信息系统，对农业生产中的现象、过程进行模拟，达到合理利用农业资源，降低生产成本，改善生态环境，提高农作物产品和质量的目的。

数字农业是将信息作为农业生产要素，用现代信息技术对农业对象、环境和全过程进行可视化表达、数字化设计、信息化管理的现代农业。数字农业使信息技术与农业各个环节实现有效融合，对改造传统农业、转变农业生产方式具有重要意义。

数字农业还包括利用信息技术和数字化手段在农业的生产，流通，运营环节的融合和利用，实现合理利用农业资源，降低生产成本，改善生态环境，提高农作物产品和质量，提升农产品的附加值和市场品牌影响力，利用数字化手段拓展农产品的营销能力，降低市场运营成本，提升农产品的溢价能力，利用信息化和数字化方式提升农业产品的竞争力。

现有的数字大棚控制系统在实际使用中仍存在以下弊端：

1．现有的控制系统开放性不足，被控制端与控制端均难以很方便的接入控制系统；

2．现有的控制系统安全性亦不足，数字大棚内的数据容易泄漏。

因此，现有的控制系统，无法满足实际使用中的需求，所以市面上迫切需要能改进的技术，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种开放式数字大棚智能化控制的方法，通过设置开放式终端以及多个开放式接口，各种外部设备，如无人机、采摘机器、开垦机器、灭火器等，可通过网络接入开放式终端，并通过验证模块进行安全验证，即可加入本系统，开放性好，使用非常方便，解决了现有的数字大棚控制系统开放性不足的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种开放式数字大棚智能化控制的方法，包括以下步骤：

S1：数字大棚内设置开放式终端，开放式终端上设置多个开放式接口，各个开放式接口分别与电动卷帘机构、通风机构、二氧化碳补充机构和滴灌施肥机构电性连接；

S2：开放式终端处还设置路由模块，通过路由模块发出WIFI网络，数字大棚内的各类设备亦均通过网络与该开放式终端连接，且该开放式终端通过网络与智能移动终端网络连接；

S3：通过采集模块对大棚环境进行监测，并将监测数据传输至开放式终端内，开放式终端分析判断数据，并通过网络将结果传输至智能移动终端，管理人员通过智能移动终端随时随地查看并下载数据，智能移动终端可为智能手机、平板电脑等；

S4：管理人员可通过智能移动终端在远程控制电动卷帘机构、通风机构、二氧化碳补充机构以及滴灌施肥机构的运行，精准控制湿度、温度、水分，实施精准施肥；

S5：开放式终端亦通过路由模块与其他一些外接设备网络连接，外接设备可为无人机、采摘机器以及开垦机器。

进一步地，所述开放式终端上的多个开放式接口亦包括USB接口、RS232接口以及蓝牙接口。

进一步地，所述采集模块包括空气温湿度传感器、土壤PH值传感器、土壤温湿度传感器、二氧化碳传感器、光照传感器、土壤EC值传感器、风速传感器、雨雪传感器、空气质量传感器以及球形摄像机，所述采集模块用于对大棚种植生产环境、空气环境、土壤环境、病虫害以及外部环境进行监测。

进一步地，所述开放式终端内还设置验证模块，开放式终端通过网络与智能移动终端或外接设备网络连接时，通过验证模块进行安全验证。

进一步地，所述验证模块包括指纹识别验证单元、短信验证单元以及头像识别验证单元。

进一步地，所述开放式终端内还设置报警模块，各类数据在经过开放式终端综合分析后，根据农作物生长所需的最佳生长条件进行预警。

进一步地，所述开放式终端内还设置记录模块，当通过智能移动终端控制电动卷帘机构、通风机构、二氧化碳补充机构以及滴灌施肥机构工作时，通过记录模块进行记录，或当外接设备接入时，亦可通过记录模块进行记录。

进一步地，所述开放式终端亦分别与雨水收集机构以及光伏组件电性连接，所述雨水收集机构收集雨水并用于大棚的灌溉，所述光伏组件收集太阳能并用于给大棚进行供能。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明通过设置开放式终端以及多个开放式接口，各种外部设备，如无人机、采摘机器、开垦机器、灭火器等，可通过网络接入开放式终端，并通过验证模块进行安全验证，即可加入本系统，实现被控制端的开放性，开放性好，使用非常方便，对于智能移动终端，只要通过验证模块进行安全验证，即可随时远程控制该系统，实现本系统对控制端的开放性。

2、本发明的控制方法通过开放式终端将数字大棚环境数据及时发送到智能移动终端，再通过远程电路控制，实现农业生产的精准监测和环境调控，可以使得人们通过智能移动终端在任何时候、任意地点对大棚内的设备进行远程控制，照应自家的大棚，节省人工成本，非常方便快捷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的原理框图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、开放式终端；2、采集模块；3、电动卷帘机构；4、通风机构；5、二氧化碳补充机构；6、滴灌施肥机构；7、雨水收集机构；8、智能移动终端；9、外接设备；10、光伏组件；101、路由模块；102、报警模块；103、验证模块；104、记录模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例一 外接无人机

请参阅图1所示，本发明为一种开放式数字大棚智能化控制的方法，包括以下步骤：

S1：数字大棚内设置开放式终端1，开放式终端1上设置多个开放式接口，各个开放式接口分别与电动卷帘机构3、通风机构4、二氧化碳补充机构5和滴灌施肥机构6电性连接，且开放式接口亦包括USB接口、RS232接口以及蓝牙接口，开放式终端1亦分别与雨水收集机构7以及光伏组件10电性连接，雨水收集机构7收集雨水并用于大棚的灌溉，光伏组件10收集太阳能并用于给大棚进行供能；

S2：开放式终端1处还设置路由模块101，通过路由模块101发出WIFI网络，数字大棚内的各类设备亦均通过网络与该开放式终端1连接，且该开放式终端1通过网络与智能移动终端8网络连接；

S3：通过采集模块2对大棚环境进行监测，并将监测数据传输至开放式终端1内，开放式终端1分析判断数据，并通过网络将结果传输至智能移动终端8，管理人员通过智能移动终端8随时随地查看并下载数据，其中，采集模块2包括空气温湿度传感器、土壤PH值传感器、土壤温湿度传感器、二氧化碳传感器、光照传感器、土壤EC值传感器、风速传感器、雨雪传感器、空气质量传感器以及球形摄像机，采集模块2用于对大棚种植生产环境、空气环境、土壤环境、病虫害以及外部环境进行监测；

S4：管理人员可通过智能移动终端8在远程控制电动卷帘机构3、通风机构4、二氧化碳补充机构5、滴灌施肥机构6以及雨水收集机构7的运行，精准控制湿度、温度、水分，实施精准施肥、灌溉；

S5：开放式终端1亦通过路由模块101与其他一些外接设备9网络连接，外接设备9可为无人机，当需要通过无人机拍摄该大棚时，无人机通过网络与开放式终端1无缝连接，并通过验证模块103进行安全验证，验证完毕后，然后无人机可读取开放式终端1内的地理信息，避免无人机撞机，且当无人机飞至某一区域时，也方便知道该区域的植物，及时了解到该区域作物的生长状况。

开放式终端1内还设置验证模块103，开放式终端1通过网络与智能移动终端8或外接设备9网络连接时，通过验证模块103进行安全验证，验证模块103包括指纹识别验证单元、短信验证单元以及头像识别验证单元。

开放式终端1内还设置报警模块102，各类数据在经过开放式终端1综合分析后，根据农作物生长所需的最佳生长条件进行预警。

开放式终端1内还设置记录模块104，当通过智能移动终端8控制电动卷帘机构3、通风机构4、二氧化碳补充机构5以及滴灌施肥机构6工作时，通过记录模块104进行记录，或当外接设备9接入时，亦可通过记录模块104进行记录，记录模块104的设置使得出现问题时，方便追责。

实施例二 采摘机器

请参阅图1所示，本发明为一种开放式数字大棚智能化控制的方法，包括以下步骤：

S1：数字大棚内设置开放式终端1，开放式终端1上设置多个开放式接口，各个开放式接口分别与电动卷帘机构3、通风机构4、二氧化碳补充机构5和滴灌施肥机构6电性连接，且开放式接口亦包括USB接口、RS232接口以及蓝牙接口，开放式终端1亦分别与雨水收集机构7以及光伏组件10电性连接，雨水收集机构7收集雨水并用于大棚的灌溉，光伏组件10收集太阳能并用于给大棚进行供能；

S2：开放式终端1处还设置路由模块101，通过路由模块101发出WIFI网络，数字大棚内的各类设备亦均通过网络与该开放式终端1连接，且该开放式终端1通过网络与智能移动终端8网络连接；

S3：通过采集模块2对大棚环境进行监测，并将监测数据传输至开放式终端1内，开放式终端1分析判断数据，并通过网络将结果传输至智能移动终端8，管理人员通过智能移动终端8随时随地查看并下载数据，其中，采集模块2包括空气温湿度传感器、土壤PH值传感器、土壤温湿度传感器、二氧化碳传感器、光照传感器、土壤EC值传感器、风速传感器、雨雪传感器、空气质量传感器以及球形摄像机，采集模块2用于对大棚种植生产环境、空气环境、土壤环境、病虫害以及外部环境进行监测；

S4：管理人员可通过智能移动终端8在远程控制电动卷帘机构3、通风机构4、二氧化碳补充机构5、滴灌施肥机构6以及雨水收集机构7的运行，精准控制湿度、温度、水分，实施精准施肥、灌溉；

S5：开放式终端1亦通过路由模块101与其他一些外接设备9网络连接，外接设备9可为采摘机器，当需要通过采摘机器采摘植物时，采摘机器通过网络与开放式终端1无缝连接，并通过验证模块103进行安全验证，验证完毕后，然后采摘机器可读取开放式终端1内的地理信息，避免采摘机器发生碰撞，且当采摘机器移动至某一区域时，也方便知道该区域的植物，及时了解到该区域作物的生长状况。

开放式终端1内还设置验证模块103，开放式终端1通过网络与智能移动终端8或外接设备9网络连接时，通过验证模块103进行安全验证，验证模块103包括指纹识别验证单元、短信验证单元以及头像识别验证单元。

开放式终端1内还设置报警模块102，各类数据在经过开放式终端1综合分析后，根据农作物生长所需的最佳生长条件进行预警。

开放式终端1内还设置记录模块104，当通过智能移动终端8控制电动卷帘机构3、通风机构4、二氧化碳补充机构5以及滴灌施肥机构6工作时，通过记录模块104进行记录，或当外接设备9接入时，亦可通过记录模块104进行记录，记录模块104的设置使得出现问题时，方便追责。

实施例三 开垦机器

请参阅图1所示，本发明为一种开放式数字大棚智能化控制的方法，包括以下步骤：

S1：数字大棚内设置开放式终端1，开放式终端1上设置多个开放式接口，各个开放式接口分别与电动卷帘机构3、通风机构4、二氧化碳补充机构5和滴灌施肥机构6电性连接，且开放式接口亦包括USB接口、RS232接口以及蓝牙接口，开放式终端1亦分别与雨水收集机构7以及光伏组件10电性连接，雨水收集机构7收集雨水并用于大棚的灌溉，光伏组件10收集太阳能并用于给大棚进行供能；

S2：开放式终端1处还设置路由模块101，通过路由模块101发出WIFI网络，数字大棚内的各类设备亦均通过网络与该开放式终端1连接，且该开放式终端1通过网络与智能移动终端8网络连接；

S3：通过采集模块2对大棚环境进行监测，并将监测数据传输至开放式终端1内，开放式终端1分析判断数据，并通过网络将结果传输至智能移动终端8，管理人员通过智能移动终端8随时随地查看并下载数据，其中，采集模块2包括空气温湿度传感器、土壤PH值传感器、土壤温湿度传感器、二氧化碳传感器、光照传感器、土壤EC值传感器、风速传感器、雨雪传感器、空气质量传感器以及球形摄像机，采集模块2用于对大棚种植生产环境、空气环境、土壤环境、病虫害以及外部环境进行监测；

S4：管理人员可通过智能移动终端8在远程控制电动卷帘机构3、通风机构4、二氧化碳补充机构5、滴灌施肥机构6以及雨水收集机构7的运行，精准控制湿度、温度、水分，实施精准施肥、灌溉；

S5：开放式终端1亦通过路由模块101与其他一些外接设备9网络连接，外接设备9可为开垦机器，当需要通过开垦机器开垦土壤时，开垦机器通过网络与开放式终端1无缝连接，并通过验证模块103进行安全验证，验证完毕后，然后开垦机器可读取开放式终端1内的地理信息，避免开垦机器发生碰撞，且当开垦机器移动至某一区域时，也方便知道该区域的植物，及时了解到该区域作物的生长状况，作针对性的开垦。

开放式终端1内还设置验证模块103，开放式终端1通过网络与智能移动终端8或外接设备9网络连接时，通过验证模块103进行安全验证，验证模块103包括指纹识别验证单元、短信验证单元以及头像识别验证单元。

开放式终端1内还设置报警模块102，各类数据在经过开放式终端1综合分析后，根据农作物生长所需的最佳生长条件进行预警。

开放式终端1内还设置记录模块104，当通过智能移动终端8控制电动卷帘机构3、通风机构4、二氧化碳补充机构5以及滴灌施肥机构6工作时，通过记录模块104进行记录，或当外接设备9接入时，亦可通过记录模块104进行记录，记录模块104的设置使得出现问题时，方便追责。

以上仅为本发明的优选实施例，并不限制本发明，任何对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，对其中部分技术特征进行等同替换，所作的任何修改、等同替换、改进，均属于在本发明的保护范围。