基于物联网的实现远程多温室环境控制的方法及装置.pdf

19 中华人民共和国 国家知识产权局 12 发明专利申请 10 申请公布号 43 申请公布日 21 申请号 201911084731 8 22 申请日 2019 11 08 71 申请人 重庆文理学院 地址 402160 重庆市永川区双竹镇 72 发明人 赵立军 张涛 林鹏程 李春江 陈爽 于洋 吴 忠建 陈卓 李胜伶 田亿南 王孜涵 吴兴梅 张超 74 专利代理机构 北京汇捷知识产权代理事务 所 普通 合 伙 1 1531 代理人 李宏 伟 51 Int Cl G05D 27 02 2006 01 54 发明名称 基于物联网的实现远程多温室环境控制的 方法及装置 57 摘要 本发明公开了一种基于物联网的实现远程 多温室环境控制的方法及装置 方法包括以下步 骤 步骤S1 统计温室环境中环境参数数据以及 培育植物信息 利用物联网将信息 发送并存储于 本地端存储器 步骤S2 获取到本地端存储器的 信息数据 经过操作人员权限验证之后传输至云 端 步骤S3 利用云端服务器判断环境参数信息 数据以及培育植物信息数据是否达到阈值 若未 达到阈值 向温室中物联网下达下列任一个或多 个指令 供电 供暖 湿度 警报 若达到阈值 则 重复执行步骤S1 S3 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 CN 110737297 A 2020 01 31 CN 110737297 A 1 基于物联网实现远程多温室环境控制的方法 其特征在于 包括以下步骤 步骤S1 统计温室环境中环境参数数据以及培育植物信息 利用物联网将信息发送并 存储于本地端存储器 步骤S2 获取到本地端存储器的信息数据 经过操作人员权限验证之后传输至云端 步骤S3 利用云端服务器判断环境参数信息数据以及培育植物信息数据是否达到阈 值 若未达到阈值 向温室中物联网下达下列任一个或多个指令 供电 供暖 湿度 警报 若达到阈值 则重复执行步骤S1 S3 2 根据权利要求1所述的基于物联网实现远程多温室环境控制的方法 其特征在于 所 述方法执行时 所述步骤S3还并行有步骤S4 所述步骤S4包括 利用无线网络获取保存于云端的环境参数信息数据以及培育植物信息数据 通过解密 验证之后 将数据展示于监控端设备 获取监控端设备发出的指令 并传输至温室物联网中 3 根据权利要求1所述的基于物联网实现远程多温室环境控制的方法 其特征在于 所 述步骤S1还包括 采用ZigBee无线网上协议和RS485传感器获取环境参数信息数据以及培 育植物信息数据 4 根据权利要求1所述的基于物联网实现远程多温室环境控制的方法 其特征在于 所 述环境参数信息数据以及培育植物信息数据采用基于Hadoop和MySQL的大量温室历史数据 的云存储方式进行存储 5 根据权利要求1所述的基于物联网实现远程多温室环境控制的方法 其特征在于 所 述步骤S2还包括 利用Hash函数的SHA256算法对环境参数信息数据以及培育植物信息数据 进行运算 获得加密后的待上传数据 6 根据权利要求1所述的基于物联网实现远程多温室环境控制的方法 其特征在于 所 述步骤S3还包括 利用蜂窝移动数据网络或5G网络实现指令下达 7 基于物联网实现远程多温室环境控制的装置 其特征在于 包括以下单元 数据获取单元 用于统计温室环境中环境参数数据以及培育植物信息 利用物联网将 信息发送并存储于本地端存储器 数据传输单元 用于获取到本地端存储器的信息数据 经过操作人员权限验证之后传 输至云端 自动值守单元 用于利用云端服务器判断环境参数信息数据以及培育植物信息数据是 否达到阈值 8 根据权利要求7所述的基于物联网实现远程多温室环境控制的装置 其特征在于 所 述数据获取单元还包括数据存储单元 9 基于物联网实现远程多温室环境控制的系统 其特征在于 包括存储器 处理器及存 储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于物联网实现远程多温室环境控制程序 所述基于物联网实现远程多温室环境控制程序被所述处理器执行时实现如权利要求1 6中 任一项所述的基于物联网实现远程多温室环境控制的方法 10 一种非临时性计算机可读存储介质 其上存储有计算机程序 该程序被处理器执行 时实现如权利要求1 6中任一项所述的基于物联网实现远程多温室环境控制的方法 权 利 要 求 书 1 1 页 2 CN 110737297 A 基于物联网的实现远程多温室环境控制的方法及装置 技术领域 0001 本发明涉及物联网技术领域 尤其涉及一种基于物联网的实现远程多温室环境控 制的方法及装置 背景技术 0002 在当前的温室技术中 现有温室控制系统存在投入产出低 针对性单一 不能实现 远程智能控制等不足之处 当前企业 单位 农户生产加工培育植物时 急需改善当前的控 制系统 以便于减少人力物力成本 而且当前基于物联网相关技术的温室智能控制技术尚 未应用于温室控制中 实现对多温室设备的远程控制和智能化管理是当前温室控制技术的 重中之重 0003 公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解 而 不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术 0004 基于上述原因本发明提出了一种基于物联网的实现远程多温室环境控制的方法 及装置 发明内容 0005 为了满足上述要求 本发明第一个目的在于提供一种基于物联网的实现远程多温 室环境控制的方法 0006 本发明的第二个目的在于提供一种基于物联网的实现远程多温室环境控制的装 置 0007 本发明的第三个目的在于提供一种基于物联网的实现远程多温室环境控制的系 统 0008 本发明的第四个目的在于提供一种非临时性计算机可读存储介质 其上存储有计 算机程序 0009 为了实现上述目的 本发明采用以下技术方案 0010 基于物联网实现远程多温室环境控制的方法 包括以下步骤 0011 步骤S1 统计温室环境中环境参数数据以及培育植物信息 利用物联网将信息发 送并存储于本地端存储器 0012 步骤S2 获取到本地端存储器的信息数据 经过操作人员权限验证之后传输至云 端 0013 步骤S3 利用云端服务器判断环境参数信息数据以及培育植物信息数据是否达到 阈值 0014 若未达到阈值 向温室中物联网下达下列任一个或多个指令 供电 供暖 湿度 警 报 0015 若达到阈值 则重复执行步骤S1 S3 0016 进一步技术方案为 所述方法执行时 所述步骤S3还并行有步骤S4 所述步骤S4包 说 明 书 1 5 页 3 CN 110737297 A 括 0017 利用无线网络获取保存于云端的环境参数信息数据以及培育植物信息数据 通过 解密验证之后 将数据展示于监控端设备 0018 获取监控端设备发出的指令 并传输至温室物联网中 0019 进一步技术方案为 所述步骤S1还包括 采用ZigBee无线网上协议和RS485传感器 获取环境参数信息数据以及培育植物信息数据 0020 进一步技术方案为 所述环境参数信息数据以及培育植物信息数据采用基于 Hadoop和MySQL的大量温室历史数据的云存储方式进行存储 0021 进一步技术方案为 所述步骤S2还包括 利用Hash函数的SHA256算法对环境参数 信息数据以及培育植物信息数据进行运算 获得加密后的待上传数据 0022 进一步技术方案为 所述步骤S3还包括 利用蜂窝移动数据网络或5G网络实现指 令下达 0023 本发明还公开了一种基于物联网实现远程多温室环境控制的装置 包括以下单 元 0024 数据获取单元 用于统计温室环境中环境参数数据以及培育植物信息 利用物联 网将信息发送并存储于本地端存储器 0025 数据传输单元 用于获取到本地端存储器的信息数据 经过操作人员权限验证之 后传输至云端 0026 自动值守单元 用于利用云端服务器判断环境参数信息数据以及培育植物信息数 据是否达到阈值 0027 进一步技术方案为 所述数据获取单元还包括数据存储单元 0028 本发明还公开了一种基于物联网实现远程多温室环境控制的系统 包括存储器 处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于物联网实现远程多温室环 境控制程序 所述基于物联网实现远程多温室环境控制程序被所述处理器执行时实现如上 述任一项所述的基于物联网实现远程多温室环境控制的方法 0029 本发明还公开了一种非临时性计算机可读存储介质 其上存储有计算机程序 该 程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的基于物联网实现远程多温室环境控制的方 法 0030 相比于现有技术 本发明的有益效果在于 采用本方案的温室控制方法 采用 ZigBee和RS485传感器获取到环境参数信息数据以及培育植物信息数据 利用云端服务器 判断环境参数信息数据以及培育植物信息数据是否达到阈值 并自动下达温室内装置的设 备进行工作调整 实现了无线传感器网络及低功耗控制技术应用于温室控制 达到了远程 无人值守的目的 此外 基于Hadoop和MySQL的大量温室历史数据的云存储解决方案 使用 户可对多温室环境进行监测和对多温室设备进行远程在线控制或选择控制策略 使得用户 管理温室十分便捷 提高了效率 减少了人力物力成本 0031 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述 附图说明 0032 图1是本发明一种基于物联网的实现远程多温室环境控制的方法的具体实施例流 说 明 书 2 5 页 4 CN 110737297 A 程示意图 0033 图2是本发明一种基于物联网的实现远程多温室环境控制的装置的框架组成具体 实施例示意图 0034 图3是本发明一种基于物联网的实现远程多温室环境控制的系统的框架组成具体 实施例示意图 具体实施方式 0035 为了使本发明的目的 技术方案及优点更加清楚明白 下面结合附图和具体实施 方式对本发明作进一步详细说明 0036 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 显然 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例 而不是全部的实施例 基于 本发明中的实施例 本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施 例 都属于本发明保护的范围 0037 在本说明书的描述中 参考术语 一个实施例 一些实施例 示例 具体示 例 或 一些示例 等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征 结构 材料或者特 点包含于本发明的至少一个实施例或示例中 在本说明书中 对上述术语的示意性表述不 应理解为必须针对的是相同的实施例或示例 而且 描述的具体特征 结构 材料或者特点 可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合 此外 本领域的技术人员可 以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合 0038 如图1所示的方法流程图 为本发明一种基于物联网实现远程多温室环境控制的 方法 包括以下步骤 0039 步骤S1 统计温室环境中环境参数数据以及培育植物信息 利用物联网将信息发 送并存储于本地端存储器 0040 步骤S2 获取到本地端存储器的信息数据 经过操作人员权限验证之后传输至云 端 0041 步骤S3 利用云端服务器判断环境参数信息数据以及培育植物信息数据是否达到 阈值 0042 若未达到阈值 向温室中物联网下达下列任一个或多个指令 供电 供暖 湿度 警 报 0043 若达到阈值 则重复执行步骤S1 S3 0044 作为一个较佳的实施方式 所述方法执行时 所述步骤S3还并行有步骤S4 所述步 骤S4包括 0045 利用无线网络获取保存于云端的环境参数信息数据以及培育植物信息数据 通过 解密验证之后 将数据展示于监控端设备 0046 获取监控端设备发出的指令 并传输至温室物联网中 其中 所述温室物联网中必 须具有若干用于控制温室环境的设备 例如照明 温度 湿度等等 0047 作为一个较佳的实施方式 所述步骤S1还包括 采用ZigBee无线网上协议和RS485 传感器获取环境参数信息数据以及培育植物信息数据 此外 所述RS485传感器还可以替换 为其他湿度传感器 具体地 所述RS485传感器用于检测温室环境湿度 说 明 书 3 5 页 5 CN 110737297 A 0048 作为一个较佳的实施方式 所述环境参数信息数据以及培育植物信息数据采用基 于Hadoop和MySQL的大量温室历史数据的云存储方式进行存储 0049 Hadoop是一个由Apache基金会所开发的分布式系统基础架构 0050 用户可以在不了解分布式底层细节的情况下 开发分布式程序 充分利用集群的 威力进行高速运算和存储 0051 Hadoop实现了一个分布式文件系统 Hadoop Distributed File System 简称 HDFS HDFS有高容错性的特点 并且设计用来部署在低廉的 low cost 硬件上 而且它提供 高吞吐量 high throughput 来访问应用程序的数据 适合那些有着超大数据集 large data set 的应用程序 HDFS放宽了 relax POSIX的要求 可以以流的形式访问 streaming access 文件系统中的数据 0052 Hadoop的框架最核心的设计就是 HDFS和MapReduce HDFS为海量的数据提供了存 储 而MapReduce则为海量的数据提供了计算 综合上述优点 本方案采用了Hadoop框架 0053 作为一个较佳的实施方式 所述步骤S2还包括 利用Hash函数的SHA256算法对环 境参数信息数据以及培育植物信息数据进行运算 获得加密后的待上传数据 其中 Hash函 数的SHA256算法可使数据获得十分安全的传输 以保证数据不会被不法分子窃取 0054 作为一个较佳的实施方式 所述步骤S3还包括 利用蜂窝移动数据网络或5G网络 实现指令下达 0055 如图2所示 本发明还公开了一种基于物联网实现远程多温室环境控制的装置 包 括以下单元 0056 数据获取单元100 用于统计温室环境中环境参数数据以及培育植物信息 利用物 联网将信息发送并存储于本地端存储器 0057 数据传输单元200 用于获取到本地端存储器的信息数据 经过操作人员权限验证 之后传输至云端 0058 自动值守单元300 用于利用云端服务器判断环境参数信息数据以及培育植物信 息数据是否达到阈值 0059 其中 上述单元用于分别实现步骤S1 步骤S2 步骤S3 0060 作为较佳的实施例 所述数据获取单元100还包括数据存储单元101 其中 所述数 据存储单元101基于Hadoop和MySQL的大量温室历史数据的云存储方式进行存储的方式 0061 本发明还公开了一种基于物联网实现远程多温室环境控制的系统 包括存储器 400 处理器500及存储在所述存储器400上并可在所述处理器500上运行的基于物联网实现 远程多温室环境控制程序 所述基于物联网实现远程多温室环境控制程序被所述处理器执 行时实现如上述任一项所述的基于物联网实现远程多温室环境控制的方法 0062 其中 所述存储器400可以是只读存储器 read only memory ROM 或可存储静态 信息和指令的其它类型的静态存储设备 随机存取存储器 random access memory RAM 或者可存储信息和指令的其它类型的动态存储设备 也可以是电可擦可编程只读存储器 Electrically Erasable Programmable Read Only Memory EEPROM 只读光盘 Compact Disc Read Only Memory CD ROM 或其它光盘存储 光碟存储 包括压缩光碟 激光碟 光 碟 数字通用光碟 蓝光光碟等 磁盘存储介质或者其它磁存储设备 或者能够用于携带或 存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其它介质 但 说 明 书 4 5 页 6 CN 110737297 A 不限于此 存储器可以是独立存在 通过通信总线与处理器相连接 存储器也可以和处理器 集成在一起 0063 本发明还公开了一种非临时性计算机可读存储介质 其上存储有计算机程序 该 程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的基于物联网实现远程多温室环境控制的方 法 0064 所述存储介质可以是前述服务器的内部存储单元 例如服务器的硬盘或内存 所 述存储介质也可以是所述设备的外部存储设备 例如所述设备上配备的插接式硬盘 智能 存储卡 Smart Media Card SMC 安全数字 Secure Digital SD 卡 闪存卡 FlashCard 等 进一步地 所述存储介质还可以既包括所述设备的内部存储单元也包括外部存储设备 0065 需要说明的是 所属领域的技术人员可以清楚地了解到 上述系统和各单元的具 体实现过程 可以参考前述方法实施例中的相应描述 为了描述的方便和简洁 在此不再赘 述 0066 本领域普通技术人员可以意识到 结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单 元及算法步骤 能够以电子硬件 计算机软件或者二者的结合来实现 为了清楚地说明硬件 和软件的可互换性 在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤 这 些功能究竟以硬件还是软件方式来执行 取决于技术方案的特定应用和设计约束条件 专 业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能 但是这种实现不 应认为超出本发明的范围 所属领域的技术人员可以清楚地了解到 为了描述的方便和简 洁 上述描述的装置和单元的具体工作过程 可以参考前述方法实施例中的对应过程 在此 不再赘述 0067 在本发明所提供的几个实施例中 应该理解到 所揭露的装置和方法 可以通过其 它的方式实现 例如 以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的 例如 各个单元的划分 仅 仅为一种逻辑功能划分 实际实现时可以有另外的划分方式 例如一个以上单元或组件可 以结合或者可以集成到另一个系统 或一些特征可以忽略 或不执行 0068 本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整 合并和删减 本发 明实施例装置中的单元可以根据实际需要进行合并 划分和删减 0069 另外 在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中 也可以 是各个单元单独物理存在 也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中 上述集成的 单元既可以采用硬件的形式实现 也可以采用软件功能单元的形式实现 0070 该集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时 可以存储在一个计算机可读取存储介质中 基于这样的理解 本发明的技术方案本质上或 者说对现有技术做出贡献的部分 或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体 现出来 该计算机软件产品存储在一个存储介质中 包括若干指令用以使得一台计算机设 备 可以是个人计算机 终端 或者网络设备等 执行本发明各个实施例所述方法的全部或 部分步骤 0071 以上所述 仅为本发明的具体实施方式 但本发明的保护范围并不局限于此 任何 熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内 可轻易想到各种等效的修改或替 换 这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内 因此 本发明的保护范围应以权利 要求的保护范围为准 说 明 书 5 5 页 7 CN 110737297 A 图1 说 明 书 附 图 1 2 页 8 CN 110737297 A 图2 图3 说 明 书 附 图 2 2 页 9 CN 110737297 A