基于云計(jì)算的溫室群物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)預(yù)警控制云服務(wù)系統(tǒng)及其方法
【專利摘要】一種基于云計(jì)算的溫室群物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)及方法，系統(tǒng)包括溫室群無線傳感網(wǎng)、前端門戶服務(wù)系統(tǒng)、后端云計(jì)算系統(tǒng)、多種遠(yuǎn)程通信終端。所述前端門戶服務(wù)系統(tǒng)通過高速以太網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)接后端云計(jì)算系統(tǒng)，通過互聯(lián)網(wǎng)、無線移動(dòng)網(wǎng)、電話語(yǔ)音聯(lián)接多種遠(yuǎn)程通信終端，提供溫室生產(chǎn)的查詢、分析、預(yù)警、控制、決策和維護(hù)等服務(wù)。后端云計(jì)算系統(tǒng)根據(jù)服務(wù)者指令或自動(dòng)化設(shè)置，積累溫室監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、網(wǎng)上數(shù)據(jù)、生產(chǎn)相關(guān)數(shù)據(jù)，為每個(gè)或每區(qū)域溫室提供數(shù)據(jù)挖掘分析，發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)規(guī)律，輔助決策服務(wù)；還提供各溫室環(huán)境預(yù)測(cè)模型、控制模型及參數(shù)，交付給前端門戶服務(wù)系統(tǒng)或溫室群無線傳感網(wǎng)，為每個(gè)溫室提供預(yù)警和控制服務(wù)。本系統(tǒng)及方法可實(shí)現(xiàn)溫室智能化生產(chǎn)，增產(chǎn)降本提效。
【專利說明】基于云計(jì)算的溫室群物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)預(yù)警控制云服務(wù)系統(tǒng)及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種溫室群物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)預(yù)警控制服務(wù)系統(tǒng)，尤其涉及一種基于云計(jì)算的溫室群物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)預(yù)警控制服務(wù)系統(tǒng)，主要管理對(duì)象是農(nóng)業(yè)種植設(shè)施中的溫室和塑料大棚。屬于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理信息化【技術(shù)領(lǐng)域】。
技術(shù)背景
[0002]設(shè)施農(nóng)業(yè)是通過采用現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)工程和機(jī)械技術(shù)，改變自然環(huán)境，為動(dòng)植物生產(chǎn)提供相對(duì)可控制甚至最適宜的溫濕度、光照度、水肥和二氧化碳等環(huán)境條件，而在一定程度上擺脫對(duì)自然環(huán)境的依賴進(jìn)行有效生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)。設(shè)施農(nóng)業(yè)涵蓋了建筑、材料、機(jī)械、自動(dòng)控制、品種、園藝技術(shù)、栽培技術(shù)和管理等學(xué)科的知識(shí)，其發(fā)達(dá)程度體現(xiàn)了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志之一。經(jīng)過十幾年的發(fā)展，溫室已成為設(shè)施農(nóng)業(yè)的主要形式。目前，如何利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)管理溫室，實(shí)現(xiàn)設(shè)施農(nóng)業(yè)的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)，已有很多關(guān)于溫室物聯(lián)網(wǎng)實(shí)用新型專利，同樣，對(duì)單個(gè)溫室和多個(gè)溫室(溫室群)的物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)方面也有不少專利。它們主要采用傳感器對(duì)溫室的溫度、濕度、光照度、二氧化碳濃度等環(huán)境要素進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并把監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過有線方式或無線方式傳送到上位機(jī)和用戶終端，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制。它們存在的主要問題是:
[0003]一是在簡(jiǎn)單物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)下，系統(tǒng)中溫室節(jié)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)信息僅傳輸?shù)奖镜氐纳衔粰C(jī)、控制信息僅能從生產(chǎn)基地內(nèi)向溫室發(fā)布。這種結(jié)構(gòu)由于沒有與互聯(lián)網(wǎng)的聯(lián)通，所以不能發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)對(duì)溫室環(huán)境的遠(yuǎn)程監(jiān)控作用。(例如，發(fā)明專利:溫室栽培環(huán)境自動(dòng)控制系統(tǒng)，申請(qǐng)?zhí)?200710047903.5，公開(公告)日2009-05-13 ;溫室環(huán)境智能控制裝置，申請(qǐng)?zhí)?200810071569.1，公開(公告)日2009-01-07 ;—種溫室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，申請(qǐng)?zhí)?201220108458.5，公開(公告)日2012-10-17 ;實(shí)用新型:一種溫室自動(dòng)控制系統(tǒng)，申請(qǐng)?zhí)?201220552467.3，公開(公告)日 2013-04-03)。
[0004]二是在較為復(fù)雜的架構(gòu)下，盡管溫室節(jié)點(diǎn)與其他多個(gè)溫室節(jié)點(diǎn)連接組成了網(wǎng)絡(luò)，形成溫室群現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)，但現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)的主節(jié)點(diǎn)仍然通過有線或無線方式與現(xiàn)場(chǎng)的上位機(jī)(計(jì)算機(jī))連接，將各個(gè)溫室的信息間接地發(fā)送到系統(tǒng)中的管理控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、分析和監(jiān)測(cè)以及控制。這種結(jié)構(gòu)下，雖然溫室之間連成了網(wǎng)，但由于沒有實(shí)現(xiàn)與互聯(lián)網(wǎng)的聯(lián)通，系統(tǒng)對(duì)溫室群監(jiān)測(cè)控制服務(wù)作用有限。(例如，發(fā)明專利:一種多溫室控制裝置，申請(qǐng)?zhí)?201010223846.3，公開(公告)日2011-01-19 ;溫室群的智能控制系統(tǒng)，申請(qǐng)?zhí)?01108171.6，公開(公告)日2001-10-24 ;溫室群環(huán)境監(jiān)控裝置，專利申請(qǐng)?zhí)?200610050597.6，
【公開日】:2007-10-31)。
[0005]三是在接入互聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)下，溫室節(jié)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)信息是通過GPRS或3G卡直接地發(fā)送到與互聯(lián)網(wǎng)連接的溫室管理控制系統(tǒng)的，再通過溫室管理控制系統(tǒng)與管理者和用戶的多種終端設(shè)備聯(lián)通，這樣，構(gòu)成了以溫室管理控制系統(tǒng)為總節(jié)點(diǎn)的一個(gè)大的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。然而在這種結(jié)構(gòu)下，由于每個(gè)溫室都需經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)與溫室管理控制系統(tǒng)聯(lián)通，增加了系統(tǒng)的建設(shè)成本和日常運(yùn)營(yíng)成本。(例如:發(fā)明專利:溫室大棚環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，申請(qǐng)?zhí)?201210184063.8，公開(公告)日:2012-09-26)。為降低成本，對(duì)這種結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)了一些改進(jìn)形式。主要是在溫室群現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)中，引入一個(gè)主節(jié)點(diǎn)或稱之為網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，通過共享現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的方式，將各個(gè)入網(wǎng)溫室的信息間接地發(fā)送到與互聯(lián)網(wǎng)連接的管理控制系統(tǒng)，管理控制系統(tǒng)作為主節(jié)點(diǎn)再與管理者或者用戶的終端設(shè)備聯(lián)通，這種結(jié)構(gòu)雖然能夠降低了建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本，但各個(gè)溫室節(jié)點(diǎn)與主節(jié)點(diǎn)的連接方面還存在一些技術(shù)難題。采用有線方式連接，不僅存在布線困難，也會(huì)干擾溫室生產(chǎn)管理。采用無線方式連接，比如采用射頻2.4GHz的ZigBee協(xié)議進(jìn)行通信，建成無線傳感網(wǎng)絡(luò)，這種方式要求節(jié)點(diǎn)之間距離很近，通信距離在50米以內(nèi)，并且信號(hào)在野外容易受到大霧、降雪等不良天氣和地上物的阻擋，造成信號(hào)不穩(wěn)定。另外，封裝ZigBee協(xié)議的芯片為外國(guó)生產(chǎn)，采購(gòu)成本也較高。(例如，發(fā)明專利:基于ZIGBEE無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的溫室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，專利號(hào):200710156210.X，公開(公告)日2008-03-12 ;實(shí)用新型:基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的溫室監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，授權(quán)公告日2011.11.23，申請(qǐng)?zhí)?01120083986.5)。還有一些產(chǎn)品是開發(fā)出了無線通用網(wǎng)關(guān)的，它們采用射頻模塊CC1100通過ZigBee協(xié)議與溫室節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信，增加了溫室節(jié)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸接口的復(fù)雜性；它們?cè)O(shè)計(jì)安裝的3G、RJ45、RS 232、RS485、USB、JTAG等多種與上位機(jī)服務(wù)器的數(shù)據(jù)傳輸接口，增加了設(shè)備的成本(例如，發(fā)明專利:應(yīng)用于溫室環(huán)境監(jiān)控的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)智能網(wǎng)關(guān)，申請(qǐng)?zhí)?01210039992.X，公開(公告)日2012-07-04)。
[0006]四是在現(xiàn)有與互聯(lián)網(wǎng)連接的溫室管理控制系統(tǒng)中，管理控制系統(tǒng)一般是放在一個(gè)服務(wù)器上，通過互聯(lián)網(wǎng)或局域網(wǎng)與管理者的微機(jī)或其他終端相連，采用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)各個(gè)溫室節(jié)點(diǎn)上傳的數(shù)據(jù)，并在服務(wù)器的CPU上處理這些數(shù)據(jù)，然后按照用戶的操作意愿或者用戶的設(shè)定值向溫室節(jié)點(diǎn)的控制設(shè)備發(fā)送控制指令。實(shí)際中，當(dāng)溫室節(jié)點(diǎn)很多，并且每個(gè)溫室需要處理的數(shù)據(jù)量很大或者計(jì)算量很大的時(shí)候，這種管理控制系統(tǒng)將不堪重負(fù)，并且不能很好地存儲(chǔ)和處理來自互聯(lián)網(wǎng)中大量與農(nóng)業(yè)相關(guān)的數(shù)據(jù)，包括半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)。因此，這類系統(tǒng)可以承載的溫室節(jié)點(diǎn)數(shù)量有限，為溫室提供存儲(chǔ)分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的能力也比較有限，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)溫室物聯(lián)網(wǎng)智能化的管理目標(biāo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明針對(duì)上述問題，公開了一種基于云計(jì)算的溫室物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)、預(yù)警和控制服務(wù)系統(tǒng)及其建設(shè)和運(yùn)行的方法。本發(fā)明的目的是以低成本的方案，提高溫室生產(chǎn)的智能化管理水平，促進(jìn)溫室生產(chǎn)的增產(chǎn)、降本、提效。
[0008]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下方案來實(shí)現(xiàn):
[0009]一種基于云計(jì)算的溫室物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)預(yù)警和控制服務(wù)系統(tǒng)包括溫室群無線傳感網(wǎng)
(1)、前端門戶服務(wù)系統(tǒng)⑵、后端PC集群云計(jì)算系統(tǒng)(3)、服務(wù)者聯(lián)網(wǎng)微機(jī)⑷、服務(wù)者智能移動(dòng)終端(5)、服務(wù)者普通手機(jī)(6)、生產(chǎn)者普通手機(jī)(7)、生產(chǎn)者聯(lián)網(wǎng)微機(jī)(8)、生產(chǎn)者智能移動(dòng)終端(9)。
[0010]所述溫室群無線傳感網(wǎng)⑴包括網(wǎng)關(guān)(11)、采集控制器(12)、室內(nèi)傳感器(13)、電控預(yù)警箱(14)、室外采集器(15)、室外傳感器(16)。每個(gè)溫室節(jié)點(diǎn)有1個(gè)或多個(gè)采集控制器(12)和電控預(yù)警箱(14)，每個(gè)采集控制器(12)有1個(gè)或多個(gè)室內(nèi)傳感器(13)。
[0011]所述溫室群無線傳感網(wǎng)(1)中包含1個(gè)網(wǎng)關(guān)(11)，它可以管理多個(gè)采集控制器(12)和0或1個(gè)室外采集器(15)，1個(gè)室外采集器(15)下有1個(gè)或多個(gè)室外傳感器(16)。其中網(wǎng)關(guān)(11)用433MHz射頻信號(hào)以無線通信方式分別與采集控制器(12)和室外采集器(15)連接。其中采集控制器(12)與室內(nèi)傳感器(13)和電控預(yù)警箱(14)用RS485協(xié)議通過有線通信方式連接，電控預(yù)警箱(14)也可以采取無線通信方式與采集控制器(12)連接。室外采集器(15)與室外傳感器(16)采取RS485協(xié)議通過有線通信方式連接。室內(nèi)傳感器
(13)和室外傳感器(16)分別實(shí)時(shí)檢測(cè)發(fā)送溫室內(nèi)部或室外的環(huán)境要素變化的數(shù)據(jù)。電控預(yù)警箱(14)，通過通斷信號(hào)控制卷簾機(jī)、卷膜機(jī)等溫室的執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作，通過通斷信號(hào)控制音響和發(fā)光設(shè)備發(fā)出預(yù)警或者報(bào)警信息。
[0012]所述前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)包括溫室監(jiān)測(cè)信息采集服務(wù)器群(21)、溫室生產(chǎn)管理服務(wù)器群(22)、短信服務(wù)器(23)、語(yǔ)音服務(wù)器(24)、網(wǎng)站服務(wù)器(25)、郵件服務(wù)器(26)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器(27)、溫室群無線傳感網(wǎng)維護(hù)系統(tǒng)(28)。
[0013]其中溫室監(jiān)測(cè)信息采集服務(wù)器群(21)擁有獨(dú)立的外網(wǎng)IP，16G以上的內(nèi)存、128G以上的固態(tài)硬盤、安裝在固態(tài)硬盤上的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)。溫室監(jiān)測(cè)信息采集服務(wù)器群(21)通過互聯(lián)網(wǎng)信道與溫室群無線傳感網(wǎng)(1)通信，實(shí)時(shí)采集各個(gè)溫室的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并與后端PC集群云計(jì)算系統(tǒng)(3)以高速以太網(wǎng)相連，可以分批次地間歇地向后端PC集群云計(jì)算系統(tǒng)
(3)轉(zhuǎn)移溫室監(jiān)測(cè)信息。溫室生產(chǎn)管理服務(wù)器群(22)與溫室監(jiān)測(cè)信息采集服務(wù)器群(21)通過高速以太網(wǎng)通信可以獲得溫室監(jiān)測(cè)信息。溫室生產(chǎn)管理服務(wù)器群(22)分別與短信服務(wù)器(23)、語(yǔ)音服務(wù)器(24)、網(wǎng)站服務(wù)器(25)、郵件服務(wù)器(26)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器(27)，以高速以太網(wǎng)相連可以實(shí)現(xiàn)不同終端的服務(wù)的通信。短信服務(wù)器(23)安裝短信貓池或者無線移動(dòng)通信短信網(wǎng)關(guān)，可以與服務(wù)者普通手機(jī)(6)、生產(chǎn)者普通手機(jī)(7)進(jìn)行短信通信。語(yǔ)音服務(wù)器(24)安裝語(yǔ)音卡，通過RJ11電話線與電話網(wǎng)聯(lián)通，實(shí)現(xiàn)與服務(wù)者普通手機(jī)(6)、生產(chǎn)者普通手機(jī)(7)和座機(jī)的語(yǔ)音通信。網(wǎng)站服務(wù)器(25)與互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)通，可以通過互聯(lián)網(wǎng)與服務(wù)者聯(lián)網(wǎng)微機(jī)(4)、生產(chǎn)者聯(lián)網(wǎng)微機(jī)(8)通信。服務(wù)者可以通過網(wǎng)站服務(wù)器(25)查詢各個(gè)溫室的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和后端PC集群云計(jì)算系統(tǒng)(3)提交的分析結(jié)果、給后端PC集群云計(jì)算系統(tǒng)(3)分析任務(wù)、向溫室作物管理專家系統(tǒng)知識(shí)庫(kù)編輯提交相關(guān)知識(shí)。生產(chǎn)者通過通過網(wǎng)站服務(wù)器(25)查詢、分析各自溫室的環(huán)境變換的情況和發(fā)展趨勢(shì)、咨詢專家系統(tǒng)、設(shè)定管理方案、檢查各自溫室的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)等。郵件服務(wù)器(26)可以向服務(wù)者或生產(chǎn)者的郵箱發(fā)送或接收相關(guān)信息。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器(27)通過無線移動(dòng)通信的3G網(wǎng)絡(luò)，與服務(wù)者智能移動(dòng)終端(5)、生產(chǎn)者智能移動(dòng)終端(9)通信，為服務(wù)者和生產(chǎn)者提供查詢、預(yù)警、設(shè)定、控制等服務(wù)。特別地，溫室生產(chǎn)管理服務(wù)器群(22)與后端PC集群云計(jì)算系統(tǒng)(3)通過高速以太網(wǎng)相連，為服務(wù)者、生產(chǎn)者提供各個(gè)溫室歷史數(shù)據(jù)、某區(qū)域分布的溫室群的歷史數(shù)據(jù)查詢。溫室群無線傳感網(wǎng)維護(hù)系統(tǒng)(28)與溫室監(jiān)測(cè)信息采集服務(wù)器群(21)通過以太網(wǎng)聯(lián)通獲得各個(gè)溫室物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，與溫室生產(chǎn)管理服務(wù)器群(22)通過以太網(wǎng)聯(lián)通發(fā)布溫室群無線傳感網(wǎng)維護(hù)信息。
[0014]所述后端PC集群云計(jì)算系統(tǒng)(3)包括名字節(jié)點(diǎn)(31)、數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)(32)、互聯(lián)網(wǎng)信息采集服務(wù)器(33)、云計(jì)算管理服務(wù)器(34)。其中數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)(32)可以有多個(gè)，可以隨時(shí)增加或減少，但至少有3個(gè)。名字節(jié)點(diǎn)(31)通過高速以太網(wǎng)與數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)(32)和互聯(lián)網(wǎng)信息采集服務(wù)器(33)、云計(jì)算管理服務(wù)器(34)相互連接?；ヂ?lián)網(wǎng)信息采集服務(wù)器(33)與外網(wǎng)寬帶相連，以便從互聯(lián)網(wǎng)上采集農(nóng)業(yè)相關(guān)信息。名字節(jié)點(diǎn)(31)與前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)通過高速以太網(wǎng)相連，獲得各個(gè)溫室的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并分布式地存儲(chǔ)到各個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)(32)上。每個(gè)數(shù)據(jù)至少有2個(gè)備份分別存儲(chǔ)在其他2個(gè)不同的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)(32)上。
[0015]其中名字節(jié)點(diǎn)(31)包括主服務(wù)器(311)、備份服務(wù)器(312)、主備服務(wù)器協(xié)調(diào)單元(313)、集群內(nèi)部通信單元(314)。主服務(wù)器(311)負(fù)責(zé)向數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)分發(fā)溫室監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和相關(guān)信息、監(jiān)視、協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的分析計(jì)算任務(wù)，并與備份服務(wù)器(312)通過高速以太網(wǎng)連接通信，隨時(shí)向備份服務(wù)器(312)備份自身的數(shù)據(jù)。主備服務(wù)器協(xié)調(diào)單元(313)分別與主服務(wù)器(311)、備份服務(wù)器(312)通過高速以太網(wǎng)聯(lián)通，當(dāng)主服務(wù)器(311)出現(xiàn)故障時(shí)，啟動(dòng)備份服務(wù)器(312)代替主服務(wù)器(311)工作，并啟動(dòng)對(duì)主服務(wù)器(311)的維護(hù)。集群內(nèi)部通信單元(314)與主服務(wù)器(311)、備份服務(wù)器(312)和各個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)(32)通過高速以太網(wǎng)聯(lián)通，完成數(shù)據(jù)傳輸和工作指令的下達(dá)。
[0016]其中數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)(32)可以是PC服務(wù)器也可以是PC微機(jī)，但必須包括:云存儲(chǔ)單元(321)、云分析單元(322)、集群協(xié)調(diào)單元(323)、集群內(nèi)部通信單元(324)。云存儲(chǔ)單元(321)存儲(chǔ)溫室監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及相關(guān)數(shù)據(jù)、云分析單元存儲(chǔ)溫室環(huán)境變化趨勢(shì)的分析建模的算法邏輯指令，并完成運(yùn)算。集群協(xié)調(diào)單元(323)負(fù)責(zé)與名字節(jié)點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)絡(luò)承接具體的分析計(jì)算任務(wù)。集群內(nèi)部通信單元(324)支持?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)分析的通信任務(wù)。
[0017]綜上，在該系統(tǒng)中，溫室群無線傳感網(wǎng)(I)可以有一個(gè)或多個(gè)，并通過無線移動(dòng)通信網(wǎng)的2G(GPRS)、3G無線數(shù)字信道、互聯(lián)網(wǎng)寬帶與在互聯(lián)網(wǎng)上且擁有獨(dú)立IP的前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)連接，實(shí)現(xiàn)溫室群環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)上傳和環(huán)境控制及系統(tǒng)維護(hù)指令的下達(dá)。前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)與后端PC集群云計(jì)算系統(tǒng)(3)通過高速以太局域網(wǎng)或者互聯(lián)網(wǎng)寬帶相連，實(shí)現(xiàn)溫室群環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)向后端PC集群云計(jì)算系統(tǒng)(3)的轉(zhuǎn)移，并實(shí)現(xiàn)后端PC集群云計(jì)算系統(tǒng)(3)的分析結(jié)果等信息向前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)的流動(dòng)。前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)還通過互聯(lián)網(wǎng)信道、無線移動(dòng)通信網(wǎng)3G信道和2G信道、公共電話網(wǎng)的語(yǔ)音信道分別與服務(wù)者聯(lián)網(wǎng)微機(jī)(4) 、服務(wù)者智能移動(dòng)終端(5)、服務(wù)者普通手機(jī)(6)、生產(chǎn)者普通手機(jī)
(7)、生產(chǎn)者聯(lián)網(wǎng)微機(jī)(8)、生產(chǎn)者智能移動(dòng)終端(9)相連通，實(shí)現(xiàn)了服務(wù)者與前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)的通信、生產(chǎn)者與前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)的通信、服務(wù)者為生產(chǎn)者提供溫室生產(chǎn)技術(shù)咨詢服務(wù)的通信。
[0018]本發(fā)明提供的溫室的監(jiān)測(cè)、預(yù)警、控制的實(shí)現(xiàn)方法，包括以下步驟:
[0019]步驟S1:溫室監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集與傳輸，即，
[0020]進(jìn)行溫室監(jiān)測(cè)的環(huán)境要素?cái)?shù)據(jù)的感知、采集和傳輸，實(shí)時(shí)傳輸?shù)角岸碎T戶服務(wù)系統(tǒng)⑵。
[0021]步驟S2:前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)綜合服務(wù)，即，
[0022]接收來自各個(gè)溫室的環(huán)境要素?cái)?shù)據(jù)和服務(wù)者、生產(chǎn)者錄入的相關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)行臨時(shí)存儲(chǔ)，完成服務(wù)者和生產(chǎn)者的信息查詢，并利用給定的模型進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，對(duì)于預(yù)警模型、自動(dòng)控制模型作出響應(yīng)，并將控制指令發(fā)送給相對(duì)應(yīng)的溫室，將預(yù)警信息發(fā)送給指定的生產(chǎn)者或和服務(wù)者。
[0023]步驟S3:綜合數(shù)據(jù)云存儲(chǔ)與云分析，即，
[0024]接收從前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)中傳輸來的溫室環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和服務(wù)者、生產(chǎn)者錄入的相關(guān)數(shù)據(jù)，存入歷史數(shù)據(jù)云數(shù)據(jù)庫(kù)；進(jìn)行互聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)到歷史數(shù)據(jù)云數(shù)據(jù)庫(kù)，按照服務(wù)者對(duì)于溫室物聯(lián)網(wǎng)建模約定的要求對(duì)指定區(qū)域、指定溫室群、指定溫室，進(jìn)行云分析即分布式并行的數(shù)據(jù)挖掘，提煉出溫室環(huán)境的多種預(yù)警模型、多因素綜合控制模型，計(jì)算出模型的參數(shù)。將預(yù)警和控制模型及其參數(shù)發(fā)送給前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)。同時(shí)，為幫助服務(wù)者完成建模和分析，還提供各種歷史數(shù)據(jù)和區(qū)域數(shù)據(jù)及其處理后的二次數(shù)據(jù)的可視化展現(xiàn)。
[0025]步驟S4:溫室環(huán)境預(yù)警與控制，即，
[0026]前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)將對(duì)于制定溫室的預(yù)警模型、自動(dòng)控制模型參數(shù)、控制指令、預(yù)警指令、設(shè)備監(jiān)測(cè)指令通過遠(yuǎn)程傳輸?shù)骄W(wǎng)關(guān)(11)，再轉(zhuǎn)發(fā)給指定溫室的采集控制器
(12)。對(duì)于控制指令由采集控制器(12)執(zhí)行控制命令，對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)施控制動(dòng)作。對(duì)于預(yù)警模型由采集控制器(12)結(jié)合環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)，進(jìn)行綜合判斷，達(dá)到預(yù)警條件的，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警設(shè)備發(fā)出預(yù)警信息，同時(shí)將預(yù)警信息返回到前端門戶服務(wù)系統(tǒng)⑵，由前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)按指定的通信方式發(fā)送給生產(chǎn)者或和服務(wù)者。對(duì)于自動(dòng)控制模型由采集控制器結(jié)合環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)，進(jìn)行綜合判斷，達(dá)到控制條件的，對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)施控制動(dòng)作。對(duì)于設(shè)備監(jiān)測(cè)指令，及時(shí)向前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)返回傳感器等設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。
[0027]其中步驟S1:溫室監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)感知、采集與傳輸，進(jìn)一步分為以下三個(gè)步驟:
[0028]步驟S101:溫室環(huán)境要素狀態(tài)數(shù)據(jù)感知與采集。本發(fā)明在溫室部署的室內(nèi)傳感器
(13)分別實(shí)時(shí)感知各個(gè)溫室的環(huán)境要素變化數(shù)據(jù)，按照前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)指定的時(shí)間基準(zhǔn)和時(shí)間間隔，及時(shí)采集環(huán)境要素變化數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)傳輸給采集控制器(12)。采集控制器(12)將各個(gè)傳感器的數(shù)字信號(hào)接收、編碼連接成在一起，加上采集控制器(12)自身的標(biāo)識(shí)信息形成一個(gè)特定的字符串，發(fā)送給網(wǎng)關(guān)(11)。在一個(gè)網(wǎng)關(guān)(11)內(nèi)還可有一組室外傳感器(16)感知監(jiān)測(cè)室外的氣象數(shù)據(jù)傳輸給室外采集器(15)。
[0029]步驟S102:溫室群監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)采集數(shù)據(jù)。溫室群無線傳感網(wǎng)⑴的網(wǎng)關(guān)(11)在初始化階段已經(jīng)注冊(cè)了所轄各個(gè)的溫室采集控制器(12)的標(biāo)識(shí)，根據(jù)前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)提前下達(dá)的數(shù)據(jù)采集要求，按指定的時(shí)間基準(zhǔn)和時(shí)間間隔接收網(wǎng)內(nèi)各個(gè)溫室發(fā)送來的指定時(shí)間基準(zhǔn)和時(shí)間間隔的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，然后編制處理成一個(gè)特定的溫室監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)字符串。
[0030]步驟S103:溫室群網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程上傳，有無線和有線兩種上傳方式。溫室群無線傳感網(wǎng)(1)的網(wǎng)關(guān)(11)利用無線移動(dòng)通信網(wǎng)的2G或3G通道通過無線移動(dòng)通信網(wǎng)的基站將溫室監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)字符串傳輸?shù)角岸碎T戶服務(wù)系統(tǒng)⑵中；也可以通過互聯(lián)網(wǎng)寬帶的信息通道將溫室監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)字符串傳輸?shù)角岸碎T戶服務(wù)系統(tǒng)(2)中。前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)擁有獨(dú)立的固定IP地址，保證各個(gè)網(wǎng)關(guān)(11)上傳的數(shù)據(jù)都能唯一地發(fā)送到前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)。
[0031]其中步驟S2:前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)綜合服務(wù)，進(jìn)一步細(xì)分為:
[0032]步驟S201:前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)實(shí)時(shí)接收各個(gè)網(wǎng)關(guān)(11)的溫室環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)預(yù)警等信息。
[0033]步驟S202:生產(chǎn)者或服務(wù)者的其他數(shù)據(jù)的上傳錄入。前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)還接收生產(chǎn)者或服務(wù)者上傳的其他數(shù)據(jù)。
[0034]步驟S203:模型及參數(shù)的接收。前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)還接收后端PC集群云計(jì)算系統(tǒng)(3)發(fā)送來的溫室環(huán)境要素預(yù)測(cè)模型及其參數(shù)和環(huán)境控制模型及其參數(shù)。
[0035]步驟S204:前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)將接收來自步驟S201、步驟S202、步驟S203的數(shù)據(jù)分門別類地存儲(chǔ)到關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)之中。達(dá)到指定的時(shí)間后，前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)會(huì)將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)到后端PC集群云計(jì)算系統(tǒng)(3)中去。對(duì)于超過指定時(shí)間的溫室群環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，會(huì)被前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)從關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)之中清除掉，以便保持該數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)量在指定的數(shù)值以內(nèi)，保證該數(shù)據(jù)庫(kù)有較高的讀寫操作速度。
[0036]步驟S205:基于溫室模型的環(huán)境實(shí)時(shí)分析。前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)的溫室生產(chǎn)管理服務(wù)器群(22)，讀取存儲(chǔ)在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)模型表中的溫室預(yù)警模型及其參數(shù)和控制模型及其參數(shù)，實(shí)時(shí)讀取溫室的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)輸入到模型中進(jìn)行預(yù)警和控制計(jì)算。
[0037]步驟S206:形成遠(yuǎn)程自動(dòng)控制指令。前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)的溫室生產(chǎn)管理服務(wù)器群(22)進(jìn)行控制計(jì)算，并對(duì)某具體溫室輸出的控制指令。
[0038]步驟S207:控制指令響應(yīng)輸出。前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)首先通過接收溫室監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的信息通道，將控制指令傳送給指定的溫室的采集控制器(12)。然后按照生產(chǎn)者的設(shè)定，將控制指令通過短信服務(wù)器(23)、語(yǔ)音服務(wù)器(24)、網(wǎng)站服務(wù)器(25)、郵件服務(wù)器(26)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器(27)傳送給指定的接收終端。
[0039]步驟S208:生產(chǎn)者控制指令輸入。生產(chǎn)者可以直接通過短信服務(wù)器(23)、語(yǔ)音服務(wù)器(24)、網(wǎng)站服務(wù)器(25)、郵件服務(wù)器(26)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器(27)向前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)發(fā)出控制指令。前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)負(fù)責(zé)將該控制指令及時(shí)傳送給指定溫室的采集控制器。
[0040]步驟S209:遠(yuǎn)程預(yù)警信息輸出。從步驟S205形成的預(yù)警信息，預(yù)警匹配好相應(yīng)的預(yù)防措施信息后，首先通過接收溫室監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的信息通道，將預(yù)警信息傳送給指定的溫室的采集控制器(12)，再傳送到電控預(yù)警箱(14)進(jìn)行輸出。然后按照生產(chǎn)者的設(shè)定，將預(yù)警信息通過短信服務(wù)器(23)、語(yǔ)音服務(wù)器(24)、網(wǎng)站服務(wù)器(25)、郵件服務(wù)器(26)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器(27)傳送給指定的接收終端。從步驟S201獲得的現(xiàn)場(chǎng)預(yù)警信息，在通過步驟S202進(jìn)行短期存儲(chǔ)的同時(shí)，會(huì)立即按照生產(chǎn)者的設(shè)定，將預(yù)警信息通過短信服務(wù)器(23)、語(yǔ)音服務(wù)器(24)、網(wǎng)站服務(wù)器(25)、郵件服務(wù)器(26)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器(27)傳送給指定的接收終端。
[0041]步驟S210:生產(chǎn)者或服務(wù)者查詢指令輸入。生產(chǎn)者可以輸入查詢溫室監(jiān)測(cè)信息的指令，服務(wù)者在系統(tǒng)授權(quán)的條件下也可以輸入查詢溫室監(jiān)測(cè)信息的指令。
[0042]步驟S211:門戶監(jiān)測(cè)信息查詢結(jié)果展示。根據(jù)步驟S201的查詢指令，展示對(duì)應(yīng)的查詢結(jié)果，展示的查詢結(jié)果可以是表格、文字，或者曲線、圖片、視頻等不同信息形態(tài)，以便形象直觀地顯示查詢到的信息。
[0043]步驟S212:溫室終端設(shè)備狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和維護(hù)。從步驟S201中，還能實(shí)時(shí)接收到各個(gè)網(wǎng)關(guān)(11)的溫室的監(jiān)測(cè)終端盒控制終端的狀態(tài)信息，可以設(shè)置并顯示設(shè)備的狀態(tài)信息，以便生產(chǎn)者或服務(wù)者根據(jù)設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)地檢查、維修和保養(yǎng)。
[0044]步驟S213:相關(guān)數(shù)據(jù)定時(shí)向云計(jì)算系統(tǒng)轉(zhuǎn)儲(chǔ)輸出?？梢栽O(shè)定一定的時(shí)間間隔和指定的時(shí)間段，將前端門戶服務(wù)系統(tǒng)⑵中存儲(chǔ)的信息向后端PC集群云計(jì)算系統(tǒng)(3)中進(jìn)行轉(zhuǎn)儲(chǔ)。轉(zhuǎn)儲(chǔ)后將刪除前端門戶服務(wù)系統(tǒng)⑵中部分已經(jīng)轉(zhuǎn)儲(chǔ)的信息，以保持前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)的信息不至于數(shù)量過大。
[0045]其中步驟S3:綜合數(shù)據(jù)云存儲(chǔ)與云分析，進(jìn)一步分為:
[0046]步驟S301:監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)門戶轉(zhuǎn)儲(chǔ)接收。銜接步驟S213，將定時(shí)從前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)接收到溫室監(jiān)測(cè)等數(shù)據(jù)。[0047]步驟S302:采集互聯(lián)網(wǎng)上相關(guān)數(shù)據(jù)?；ヂ?lián)網(wǎng)信息采集服務(wù)器(33)通過互聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)采集與溫室物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的信息。
[0048]步驟S303:分布式云存儲(chǔ)累積的歷史數(shù)據(jù)。將溫室環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、生產(chǎn)者和服務(wù)者錄入的信息、從互聯(lián)網(wǎng)采集的相關(guān)信息等以分布式存儲(chǔ)到PC集群的存儲(chǔ)空間中去，實(shí)現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)的積累。
[0049]步驟S304:服務(wù)者參與數(shù)據(jù)挖掘。提供服務(wù)者參與數(shù)據(jù)挖掘的互動(dòng)信息通道，月艮務(wù)者通過云計(jì)算管理服務(wù)器(34)和名字節(jié)點(diǎn)(31)，可組織數(shù)據(jù)，選擇設(shè)定數(shù)據(jù)挖掘的分析模型，瀏覽分析結(jié)果，選擇確定溫室預(yù)警和控制的模型，總結(jié)區(qū)域宏觀管理模型發(fā)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)溫室監(jiān)測(cè)和控制的分布情況。
[0050]步驟S305:分布式并行數(shù)據(jù)挖掘云分析。云計(jì)算管理服務(wù)器(34)和名字節(jié)點(diǎn)(31)相互配合，將溫室物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)挖掘任務(wù)對(duì)應(yīng)的云計(jì)算代碼，發(fā)送到各個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)(32)，然后由名字節(jié)點(diǎn)(31)啟動(dòng)各個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)(32)參與的分布式并行數(shù)據(jù)挖掘分析計(jì)算，同時(shí)優(yōu)化計(jì)算出各個(gè)溫室的預(yù)警模型和控制模型及其參數(shù)。參與計(jì)算的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)數(shù)可與需要計(jì)算溫室的個(gè)數(shù)相匹配、成比例。
[0051]步驟S306:數(shù)據(jù)在線可視化展現(xiàn)。各個(gè)區(qū)域的各個(gè)溫室的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及優(yōu)化的預(yù)警模型和控制模型的參數(shù)等，利用數(shù)表和散點(diǎn)圖、折線圖、雷達(dá)圖、地理信息圖、“儀表盤”、“溫度計(jì)”等可視化形式，展現(xiàn)給服務(wù)者和生產(chǎn)者，提供輔助決策服務(wù)。
[0052]步驟S307:形成的模型參數(shù)向前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)輸出。經(jīng)過步驟S305和步驟S306，形成的模型參數(shù)定時(shí)向門戶服務(wù)系統(tǒng)輸出。
[0053]其中步驟S4:溫室環(huán)境預(yù)警與控制，進(jìn)一步細(xì)分為:
[0054]步驟S401:現(xiàn)場(chǎng)預(yù)警、控制模型參數(shù)或控制指令從前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)輸出。對(duì)于適合在溫室群現(xiàn)場(chǎng)使用的預(yù)警模型和控制模型及其參數(shù)從前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)的溫室監(jiān)測(cè)信息采集服務(wù)器群(21)，通過無線移動(dòng)通信網(wǎng)或者互聯(lián)網(wǎng)信道向溫室物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)
(11)發(fā)送。
[0055]步驟S402:預(yù)警、控制模型參數(shù)或控制指令由網(wǎng)關(guān)(11)轉(zhuǎn)達(dá)。網(wǎng)關(guān)(11)根據(jù)溫室采集控制器(12)的ID號(hào)，將所屬該溫室的預(yù)警模型和控制模型參數(shù)或者直接的遠(yuǎn)程預(yù)警信息或遠(yuǎn)程控制指令，發(fā)送到對(duì)應(yīng)的溫室采集控制器(12)。
[0056]步驟S403:預(yù)警、控制模型參數(shù)由指定溫室采集控制器(12)接收，并存儲(chǔ)到記憶單元。
[0057]步驟S404:發(fā)布遠(yuǎn)程預(yù)警信息。采集控制器(12)如果收到的是遠(yuǎn)程預(yù)警信息，則立即現(xiàn)場(chǎng)向電控預(yù)警箱(14)發(fā)布遠(yuǎn)程預(yù)警信息，以聲音、燈光等形式通知在現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)者。
[0058]步驟S405:預(yù)警或控制模型識(shí)別。采集控制器(12)從記憶單元中提取現(xiàn)場(chǎng)預(yù)警模型和控制模型，實(shí)時(shí)代入監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。符合預(yù)警條件時(shí)則發(fā)布現(xiàn)場(chǎng)預(yù)警信息，符合自動(dòng)控制條件時(shí)則發(fā)布現(xiàn)場(chǎng)控制指令。
[0059]步驟S406:發(fā)布現(xiàn)場(chǎng)預(yù)警信息。在步驟S404中當(dāng)預(yù)警條件出現(xiàn)時(shí)，采集控制器
(12)立即向電控預(yù)警箱(14)發(fā)布預(yù)警信息，以聲音、燈光等形式通知在現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)者。
[0060]步驟S407:預(yù)警信息上傳前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)。在執(zhí)行步驟S406的同時(shí)，采集控制器(12)生成的現(xiàn)場(chǎng)預(yù)警信息，還會(huì)經(jīng)由傳送溫室監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的通道，上傳到前端門戶服務(wù)系統(tǒng)⑵。
[0061]步驟S408:現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)控制指令形成。接步驟S405，將控制模型轉(zhuǎn)化為現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)控制指令。
[0062]步驟S409:執(zhí)行控制動(dòng)作。一是直接從步驟S402獲得的遠(yuǎn)程控制指令；二是從步驟S408獲得的現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)控制指令；三是生產(chǎn)者從現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)做出控制操作，它們都立即向指定溫室的電控預(yù)警箱(14)下達(dá)控制動(dòng)作指令，令其進(jìn)行控制操作。其中生產(chǎn)者從現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)控制操作的優(yōu)先級(jí)最高，遠(yuǎn)程控制指令的優(yōu)先級(jí)次之，現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)控制指令的優(yōu)先級(jí)最低。
[0063]步驟S410:從前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)中分析監(jiān)視控制效果。采集控制器(12)在向電控預(yù)警箱(14)發(fā)出控制指令的同時(shí)，會(huì)將控制動(dòng)作的信息發(fā)送到前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)。前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)通過分析該溫室環(huán)境數(shù)據(jù)的變化來判斷控制效果，如果發(fā)現(xiàn)該溫室環(huán)境沒有達(dá)到預(yù)期的要求，就立即發(fā)布設(shè)備控制異常的報(bào)警信息通知生產(chǎn)者。
[0064]本發(fā)明取得較好的效果是:
[0065]1、運(yùn)用云計(jì)算分析技術(shù)，提高了溫室物聯(lián)網(wǎng)的智能化水平。物聯(lián)網(wǎng)的作用不僅是感知和采集，更重要的作用還在于計(jì)算、控制和決策。物聯(lián)網(wǎng)如果不加入智能信息處理和數(shù)據(jù)挖掘就不能體現(xiàn)智能，就只是傳感器網(wǎng)。數(shù)據(jù)挖掘和智能處理是將來物聯(lián)網(wǎng)智能水平的一個(gè)衡量標(biāo)準(zhǔn)。云計(jì)算是物聯(lián)網(wǎng)的基石，數(shù)據(jù)挖掘是物聯(lián)網(wǎng)不可缺少的重要一環(huán)。云計(jì)算可以簡(jiǎn)化物聯(lián)網(wǎng)終端的物計(jì)算，降低物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)成本。而數(shù)據(jù)挖掘云服務(wù)是物聯(lián)網(wǎng)中先進(jìn)、實(shí)用、可持續(xù)、可推廣的數(shù)據(jù)挖掘方式。云計(jì)算就是通過分布式的架構(gòu)采集物聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)，然后采用PC集群進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，用于輔助決策的數(shù)據(jù)挖掘和信息處理。本系統(tǒng)的智能主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)挖掘和處理上，需要較強(qiáng)的集中計(jì)算能力和高帶寬，對(duì)終端設(shè)備的要求較低。本系統(tǒng)通過物物相連、人物相連，發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)云端的計(jì)算能力，提高溫室物聯(lián)網(wǎng)處理復(fù)雜問題的能力和效率，改進(jìn)微觀和宏觀管理，實(shí)現(xiàn)總體優(yōu)化。
[0067]本系統(tǒng)除了溫室的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)以外，還有溫室所在地每日的天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)、每小時(shí)的天氣實(shí)況數(shù)據(jù)等農(nóng)業(yè)氣象等相關(guān)數(shù)據(jù)。對(duì)于這些數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析計(jì)算，可以為每個(gè)溫室建立高低溫、光合作用抑制、病蟲害發(fā)生等異常情況的預(yù)警模型，再根據(jù)各個(gè)溫室實(shí)時(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)，提前數(shù)分鐘到數(shù)十分鐘預(yù)測(cè)將要發(fā)生的異常情況，從而為生產(chǎn)者贏得足夠的時(shí)間采取相應(yīng)的管理措施進(jìn)行防范，進(jìn)而避免災(zāi)害發(fā)生并提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。本發(fā)明還可以根據(jù)大量溫室的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行溫室環(huán)境效果的評(píng)價(jià)和知識(shí)發(fā)現(xiàn)，提出改善溫室結(jié)構(gòu)的相關(guān)建議?？傊景l(fā)明為大規(guī)模的溫室預(yù)警建模的數(shù)據(jù)挖掘分析提供了平臺(tái)，是最突出的技術(shù)效果之一。
[0068]2、為大規(guī)模存儲(chǔ)溫室相關(guān)數(shù)據(jù)提供了可能，降低了存儲(chǔ)成本。當(dāng)數(shù)千個(gè)溫室的大量環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)源源不斷地傳輸?shù)娇刂浦行闹螅紫仁切枰鉀Q一個(gè)存儲(chǔ)的問題，本發(fā)明提供了大規(guī)模的溫室的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的低成本存儲(chǔ)方案，基于PC服務(wù)器甚至微機(jī)的集群，具備低成本的存儲(chǔ)空間，而且數(shù)據(jù)又至少有2個(gè)備份，保證了數(shù)據(jù)的安全性?？梢酝ㄟ^陸續(xù)增加存儲(chǔ)空間的方法把建設(shè)初期的空閑存儲(chǔ)設(shè)備減至最少，因此，綜合存儲(chǔ)成本最低。而且這些數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)是隨時(shí)可以提取、參與計(jì)算的。
[0069]3、利用溫室群通信通道共享的技術(shù)方案，降低了溫室的運(yùn)行成本。本發(fā)明利用較低頻率(433MHz)的射頻技術(shù)、建立溫室群的無線傳感網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了溫室群內(nèi)部節(jié)點(diǎn)的低成本通信，再利用網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的2G或3G信道，將溫室群內(nèi)各個(gè)溫室節(jié)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上傳到互聯(lián)網(wǎng)上的前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)之中，并利用該信道下行對(duì)于溫室群內(nèi)各個(gè)溫室節(jié)點(diǎn)的控制指令。由于每個(gè)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)可代理30個(gè)或60個(gè)溫室的遠(yuǎn)程通信，因此，大大節(jié)省了溫室日常的通信費(fèi)用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0070]圖1基于云計(jì)算的溫室群監(jiān)測(cè)、預(yù)警、控制云服務(wù)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)示意圖
[0071]圖2溫室群現(xiàn)場(chǎng)無線傳感網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖
[0072]圖3前端門戶服務(wù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
[0073]圖4后端云計(jì)算系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
[0074]圖5名字節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)示意圖
[0075]圖6數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)示意圖
[0076]圖7溫室群物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)預(yù)警控制云服務(wù)系統(tǒng)總流程示意圖
[0077]圖8溫室環(huán)境等數(shù)據(jù)采集輸出方法示意圖
[0078]圖9門戶服務(wù)系統(tǒng)綜合服務(wù)方法示意圖
[0079]圖10溫室物聯(lián)網(wǎng)云存儲(chǔ)云分析方法示意圖
[0080]圖11溫室預(yù)警、控制方法示意圖
【具體實(shí)施方式】
[0081]為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、實(shí)現(xiàn)方法、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0082]如圖1所示，本發(fā)明的系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)包括溫室群無線傳感網(wǎng)(1)、前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)、后端PC集群云計(jì)算系統(tǒng)(3)、服務(wù)者聯(lián)網(wǎng)微機(jī)(4)、服務(wù)者智能移動(dòng)終端(5)、服務(wù)者普通手機(jī)(6)、生產(chǎn)者普通手機(jī)(7)、生產(chǎn)者聯(lián)網(wǎng)微機(jī)(8)、生產(chǎn)者智能移動(dòng)終端(9)。其中溫室群無線傳感網(wǎng)(1)可以有多個(gè)。
[0083]圖1中所述溫室群無線傳感網(wǎng)⑴通過無線移動(dòng)通信網(wǎng)的2G(GPRS)、3G無線數(shù)字信道、互聯(lián)網(wǎng)寬帶與在互聯(lián)網(wǎng)上且擁有獨(dú)立IP的前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)連接，實(shí)現(xiàn)溫室群環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)上傳和控制及系統(tǒng)維護(hù)指令的下達(dá)。前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)與后端PC集群云計(jì)算系統(tǒng)(3)通過高速以太局域網(wǎng)相連，實(shí)現(xiàn)溫室群環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)向后端PC集群云計(jì)算系統(tǒng)(3)的轉(zhuǎn)移，并實(shí)現(xiàn)后端PC集群云計(jì)算系統(tǒng)(3)的分析結(jié)果等信息向前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)的流動(dòng)。前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)還通過互聯(lián)網(wǎng)信道、無線移動(dòng)通信網(wǎng)3G信道和2G信道、公共電話網(wǎng)的語(yǔ)音信道分別與服務(wù)者聯(lián)網(wǎng)微機(jī)(4)、服務(wù)者智能移動(dòng)終端(5)、服務(wù)者普通手機(jī)(6)、生產(chǎn)者普通手機(jī)(7)、生產(chǎn)者聯(lián)網(wǎng)微機(jī)(8)、生產(chǎn)者智能移動(dòng)終端(9)相連通，實(shí)現(xiàn)了服務(wù)者與前端門戶服務(wù)系統(tǒng)⑵的通信、生產(chǎn)者與前端門戶服務(wù)系統(tǒng)⑵的通信、服務(wù)者為生產(chǎn)者提供溫室生產(chǎn)技術(shù)咨詢服務(wù)的通信。作為優(yōu)化的實(shí)施例，本系統(tǒng)中可以有服務(wù)者聯(lián)網(wǎng)微機(jī)(4)、服務(wù)者智能移動(dòng)終端(5)、服務(wù)者普通手機(jī)(6)、生產(chǎn)者普通手機(jī)
(7)、生產(chǎn)者聯(lián)網(wǎng)微機(jī)(8)、生產(chǎn)者智能移動(dòng)終端(9)中的全部或部分信息終端。
[0084]如圖2所示，溫室群無線傳感網(wǎng)⑴包括網(wǎng)關(guān)(11)、采集控制器(12)、室內(nèi)傳感器
(13)、電控預(yù)警箱(14)、室外采集器(15)、室外傳感器(16)。網(wǎng)關(guān)(11)用433MHz射頻信號(hào)通過無線通信方式分別與采集控制器(12)和室外采集器(15)連接。采集控制器(12)與室內(nèi)傳感器(13)和電控預(yù)警箱(14)用RS485協(xié)議通過有線通信方式連接，電控預(yù)警箱(14)也可以通過無線通信方式與采集控制器(12)連接。室外采集器(15)與室外傳感器(16)采取RS485協(xié)議通過有線通信方式連接。I個(gè)溫室群無線傳感網(wǎng)(I)中包含I個(gè)網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)采用2G通信時(shí)I個(gè)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)最多可以管理30個(gè)溫室節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)關(guān)采用3G通信時(shí)I個(gè)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)最多可以管理60個(gè)溫室節(jié)點(diǎn)，每個(gè)溫室節(jié)點(diǎn)有I個(gè)采集控制器(12)和電控預(yù)警箱(14)、1個(gè)或多個(gè)室內(nèi)傳感器(13)。一個(gè)網(wǎng)關(guān)(11)下可以管理O或I個(gè)室外采集器(15)，當(dāng)幾個(gè)網(wǎng)關(guān)(11)同處在同一類型的小氣候區(qū)域以內(nèi)(例如同一個(gè)村的溫室群、同一個(gè)生產(chǎn)基地等)時(shí)，只需在其中的I個(gè)網(wǎng)關(guān)(11)下掛接一個(gè)I個(gè)室外采集器(15)。I個(gè)室外采集器(15)下有I或多個(gè)室外傳感器(16)。室內(nèi)傳感器(13)和室外傳感器(16)分別實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)發(fā)送溫室內(nèi)部、外部的環(huán)境要素變化數(shù)據(jù)。電控預(yù)警箱(14)則通過通斷信號(hào)控制卷簾機(jī)、開膜機(jī)等溫室的執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行工作，通過通斷信號(hào)控制音響和發(fā)光設(shè)備發(fā)出預(yù)警或者報(bào)警信息。作為實(shí)施例，室內(nèi)傳感器(13)主要測(cè)量溫室內(nèi)空氣溫度、空氣相對(duì)濕度、空氣二氧化碳濃度、光照度、土壤溫度、土壤濕度等環(huán)境要素。室內(nèi)傳感器(13)主要測(cè)量室外空氣溫度、空氣相對(duì)濕度、光照度、降水量、風(fēng)向、風(fēng)速等環(huán)境要素。電控預(yù)警箱(14)可控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以包括卷簾機(jī)、開膜機(jī)、天窗、風(fēng)機(jī)、水簾、遮陽(yáng)簾、二氧化碳?xì)夤?、灌水設(shè)備、供暖設(shè)備等。電控預(yù)警箱(14)與控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以采用有線方式或無線方式相連。
[0085]如圖3所示，前端門戶服務(wù)系統(tǒng)⑵包括溫室監(jiān)測(cè)信息采集服務(wù)器群(21)、溫室生產(chǎn)管理服務(wù)器群(22)、短信服務(wù)器(23)、語(yǔ)音服務(wù)器(24)、網(wǎng)站服務(wù)器(25)、郵件服務(wù)器
(26)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器(27)和溫室群無線傳感網(wǎng)維護(hù)系統(tǒng)(28)。溫室監(jiān)測(cè)信息采集服務(wù)器群(21)擁有獨(dú)立的外網(wǎng)IP，其中單臺(tái)服務(wù)器擁有16G以上內(nèi)存、128G以上固態(tài)硬盤、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)安裝在固態(tài)硬盤上。溫室監(jiān)測(cè)信息采集服務(wù)器群(21)通過互聯(lián)網(wǎng)信道與溫室群無線傳感網(wǎng)(I)通信，實(shí)時(shí)采集各個(gè)溫室的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。溫室監(jiān)測(cè)信息采集服務(wù)器群(21)與后端PC集群云計(jì)算系統(tǒng)(3)以高速以太網(wǎng)相連，可以分批次間歇地向后端PC集群云計(jì)算系統(tǒng)(3)轉(zhuǎn)移溫室監(jiān)測(cè)信息。溫室生產(chǎn)管理服務(wù)器群(22)與溫室監(jiān)測(cè)信息采集服務(wù)器群(21)通過高速以太網(wǎng)通信，以獲得溫室監(jiān)測(cè)信息。溫室生產(chǎn)管理服務(wù)器群(22)分別與短信服務(wù)器(23)、語(yǔ)音服務(wù)器(24)、網(wǎng)站服務(wù)器(25)、郵件服務(wù)器(26)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器
(27)，以高速以太網(wǎng)相連以實(shí)現(xiàn)不同終端的服務(wù)的通信。短信服務(wù)器(23)安裝短信貓池或者無線移動(dòng)通信短信網(wǎng)關(guān)，以實(shí)現(xiàn)與服務(wù)者普通手機(jī)(6)、生產(chǎn)者普通手機(jī)(7)的短信通信。語(yǔ)音服務(wù)器(24)安裝語(yǔ)音卡，通過RJll電話線與電話網(wǎng)聯(lián)通，實(shí)現(xiàn)與服務(wù)者普通手機(jī)
(6)、生產(chǎn)者普通手機(jī)(7)和座機(jī)的語(yǔ)音通信。網(wǎng)站服務(wù)器(25)與互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)通，通過互聯(lián)網(wǎng)與服務(wù)者聯(lián)網(wǎng)微機(jī)(4)、生產(chǎn)者聯(lián)網(wǎng)微機(jī)(8)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。服務(wù)者可以通過網(wǎng)站服務(wù)器
(25)查詢各個(gè)溫室的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和后端PC集群云計(jì)算系統(tǒng)(3)提交的分析結(jié)果、給后端PC集群云計(jì)算系統(tǒng)(3)下達(dá)分析任務(wù)、向溫室作物管理專家系統(tǒng)提交相關(guān)知識(shí)。生產(chǎn)者通過網(wǎng)站服務(wù)器(25)查詢、分析各自溫室的環(huán)境變化情況和發(fā)展趨勢(shì)、向?qū)＜蚁到y(tǒng)咨詢、設(shè)置管理方案、檢查各自溫室的環(huán)境監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)等。郵件服務(wù)器(26)向服務(wù)者或生產(chǎn)者的郵箱發(fā)送或接收相關(guān)信息。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器(27)通過無線移動(dòng)通信的3G網(wǎng)絡(luò)，與服務(wù)者智能移動(dòng)終端(5)、生產(chǎn)者智能移動(dòng)終端(9)通信，為服務(wù)者和生產(chǎn)者提供查詢、預(yù)警、設(shè)定、控制等服務(wù)。特別地，溫室生產(chǎn)管理服務(wù)器群(22)與后端PC集群云計(jì)算系統(tǒng)(3)通過高速以太網(wǎng)相連，為服 務(wù)者、生產(chǎn)者提供各個(gè)溫室歷史數(shù)據(jù)、某區(qū)域分布的溫室群歷史數(shù)據(jù)的查詢。溫室群無線傳感網(wǎng)維護(hù)系統(tǒng)(28)與溫室監(jiān)測(cè)信息采集服務(wù)器群(21)通過以太網(wǎng)聯(lián)通，以獲得各個(gè)溫室物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，并通過以太網(wǎng)向溫室生產(chǎn)管理服務(wù)器群
(22)發(fā)布溫室群無線傳感網(wǎng)維護(hù)信息。作為優(yōu)化的實(shí)施例，本系統(tǒng)部署了 A、B兩個(gè)前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)，各自擁有獨(dú)立的固定IP地址，當(dāng)前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)A出現(xiàn)故障中斷服務(wù)時(shí)，各個(gè)網(wǎng)關(guān)(11)可自動(dòng)聯(lián)系前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)B，保證系統(tǒng)能繼續(xù)工作，待前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)A修復(fù)之后，由前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)B通知各個(gè)網(wǎng)關(guān)(11)恢復(fù)與前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)A的聯(lián)系，從而保證各個(gè)網(wǎng)關(guān)(11)能與前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)可靠聯(lián)通。
[0086]如圖4所示，后端PC集群云計(jì)算系統(tǒng)(3)包括名字節(jié)點(diǎn)(31)、數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)(32)、互聯(lián)網(wǎng)信息采集服務(wù)器(33)和云計(jì)算管理服務(wù)器(34)。其中數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)(32)可以有多個(gè)，可以隨時(shí)增加或減少，但至少有3個(gè)。名字節(jié)點(diǎn)(31)通過高速以太網(wǎng)與數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)(32)和互聯(lián)網(wǎng)信息采集服務(wù)器(33)、云計(jì)算管理服務(wù)器(34)相互連接?；ヂ?lián)網(wǎng)信息采集服務(wù)器(33)與外網(wǎng)寬帶相連，以便從互聯(lián)網(wǎng)上采集相關(guān)信息。名字節(jié)點(diǎn)(31)與前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)通過高速以太網(wǎng)相連，獲得各個(gè)溫室的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并分布式地存儲(chǔ)到各個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)上去。每個(gè)數(shù)據(jù)至少有2個(gè)備份存儲(chǔ)在其他不同的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)(32)上。作為優(yōu)化的實(shí)施例，為了降低成本，可以將互聯(lián)網(wǎng)信息采集服務(wù)器(33)與云計(jì)算管理服務(wù)器(34)合并成一個(gè)物理的服務(wù)器。
[0087]如圖5所示，名字節(jié)點(diǎn)(31)包括主服務(wù)器(311)、備份服務(wù)器(312)、主備服務(wù)器協(xié)調(diào)單元(313)和集群內(nèi)部通信單元(314)。主服務(wù)器(311)負(fù)責(zé)向數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)(32)分發(fā)溫室監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和相關(guān)信息、監(jiān)視、協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)分析計(jì)算任務(wù)，并與備份服務(wù)器(312)通過高速以太網(wǎng)連接，隨時(shí)向備份服務(wù)器(312)備份自身的數(shù)據(jù)。主備服務(wù)器協(xié)調(diào)單元(313)分別與主服務(wù)器(311)、備份服務(wù)器(312)通過高速以太網(wǎng)聯(lián)通，當(dāng)主服務(wù)器(311)出現(xiàn)故障時(shí)，啟動(dòng)備份服務(wù)器(312)代替主服務(wù)器(311)工作，并啟動(dòng)對(duì)主服務(wù)器(311)的維護(hù)。集群內(nèi)部通信單元(314)與主服務(wù)器(311)、備份服務(wù)器(312)和各個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)(32)通過高速以太網(wǎng)聯(lián)通，完成數(shù)據(jù)傳輸和工作指令的下達(dá)。作為優(yōu)化的實(shí)施例，主服務(wù)器(311)的配置應(yīng)當(dāng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于備份服務(wù)器(312)，以提高后端PC集群云計(jì)算系統(tǒng)(3)的計(jì)算性能。
[0088]如圖6所示，數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)(32)可以是PC服務(wù)器也可以是PC機(jī)，作為優(yōu)化的實(shí)施例，為降低建設(shè)成本，可以采用廉價(jià)的PC機(jī)。數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)(32)必須包括云存儲(chǔ)單元(321)、云分析單元(322)、集群協(xié)調(diào)單元(323)和集群內(nèi)部通信單元(324)。云存儲(chǔ)單元(321)存儲(chǔ)溫室監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及其他相關(guān)數(shù)據(jù)，云分析單元(322)存儲(chǔ)溫室環(huán)境數(shù)據(jù)分析模型和相關(guān)算法，并完成大量運(yùn)算。集群協(xié)調(diào)單元(323)負(fù)責(zé)與名字節(jié)點(diǎn)(31)進(jìn)行聯(lián)絡(luò)承接具體的分析計(jì)算任務(wù)。集群內(nèi)部通信單元(324)支持?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)分析的通信任務(wù)。作為優(yōu)化的實(shí)施例，部署數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)(32)的數(shù)量隨著數(shù)據(jù)分析計(jì)算業(yè)務(wù)量的增加而增加。
[0089]如圖7所示，溫室群物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)預(yù)警控制云服務(wù)系統(tǒng)總流程分為四大步驟:
[0090]步驟S1:溫室監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集與傳輸。即對(duì)溫室環(huán)境監(jiān)測(cè)要素的感知、采集和傳輸，實(shí)時(shí)傳輸?shù)角岸碎T戶服務(wù)系統(tǒng)(2)。
[0091]步驟S2:提供門戶服務(wù)系統(tǒng)綜合服務(wù)。主要包括:一是接收各個(gè)溫室的環(huán)境要素?cái)?shù)據(jù)和短期存儲(chǔ)服務(wù)者、生產(chǎn)者錄入的相關(guān)數(shù)據(jù)。二是將后端PC集群云計(jì)算系統(tǒng)(3)發(fā)送來的現(xiàn)場(chǎng)預(yù)警模型、現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)控制模型等信息轉(zhuǎn)發(fā)到對(duì)應(yīng)的溫室采集控制器(12)，將后端PC集群云計(jì)算系統(tǒng)(3)發(fā)送來的溫室遠(yuǎn)程預(yù)警模型、自動(dòng)控制模型的信息存儲(chǔ)起來備用。四是利用給定的遠(yuǎn)程預(yù)警模型完成簡(jiǎn)單的計(jì)算，并將遠(yuǎn)程預(yù)警信息發(fā)送給指定的生產(chǎn)者或服務(wù)者的接收終端，同時(shí)，將遠(yuǎn)程控制指令發(fā)送給對(duì)應(yīng)的溫室采集控制器(12)。五是完成服務(wù)者和生產(chǎn)者的信息查詢和可視化展現(xiàn)。六是向各個(gè)網(wǎng)關(guān)(11)發(fā)送溫室設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)指令。
[0092]步驟S3:完成數(shù)據(jù)云存儲(chǔ)與云分析。后端PC集群云計(jì)算系統(tǒng)(3)接收從前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)中傳輸來的溫室環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和服務(wù)者、生產(chǎn)者錄入的相關(guān)數(shù)據(jù)，存入云數(shù)據(jù)庫(kù)。在互聯(lián)網(wǎng)收集與農(nóng)業(yè)相關(guān)的數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)到系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中。在占有大量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，按照服務(wù)者對(duì)于溫室物聯(lián)網(wǎng)建模約定，對(duì)指定的區(qū)域、指定的溫室群、指定的溫室，進(jìn)行云分析，即進(jìn)行分布式并行的數(shù)據(jù)挖掘，提煉出溫室環(huán)境的多種預(yù)警模型、多因素綜合控制模型，計(jì)算出模型的參數(shù)，并將預(yù)警模型和控制模型及其參數(shù)發(fā)送給前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)。同時(shí)，為幫助服務(wù)者完成建模和分析，還提供各種歷史數(shù)據(jù)和區(qū)域數(shù)據(jù)及其處理后的二次數(shù)據(jù)的可視化展現(xiàn)，以便發(fā)現(xiàn)新的相關(guān)關(guān)系和溫室生產(chǎn)規(guī)律，指導(dǎo)區(qū)域溫室群的生產(chǎn)改進(jìn)。
[0093]步驟S4:溫室環(huán)境預(yù)警與控制。對(duì)于指定溫室的預(yù)警模型、自動(dòng)控制模型參數(shù)、控制指令、預(yù)警指令、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)指令，前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)通過遠(yuǎn)程傳輸?shù)骄W(wǎng)關(guān)(11)，再轉(zhuǎn)發(fā)給指定溫室的采集控制器(12)。對(duì)于控制指令由采集控制器直接執(zhí)行控制命令，由執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)施控制操作。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)預(yù)警模型由采集控制器(12)結(jié)合環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)，進(jìn)行綜合判斷，達(dá)到預(yù)警條件的，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警設(shè)備發(fā)出預(yù)警信息，同時(shí)將預(yù)警信息返回到前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)，由前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)按指定的通信方式發(fā)送給生產(chǎn)者或和服務(wù)者。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)控制模型由采集控制器(12)結(jié)合環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)，進(jìn)行綜合判斷，達(dá)到控制條件的，由執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)施控制操作。對(duì)于設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)指令，及時(shí)向前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)返回傳感器等設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。
[0094]如圖8所示，其中步驟S1:溫室監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集與傳輸，可進(jìn)一步細(xì)分為:
[0095]步驟SlOl:溫室環(huán)境要素狀態(tài)數(shù)據(jù)感知與采集。本發(fā)明在溫室部署的室內(nèi)傳感器
(13)用于實(shí)時(shí)感知溫室的環(huán)境要素變化，它們按照前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)指定的時(shí)間基準(zhǔn)和時(shí)間間隔及時(shí)采集環(huán)境要素信息，轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)傳輸給采集控制器(12)。采集控制器
(12)將各個(gè)傳感器的數(shù)字信號(hào)接收、編碼連接成在一起，加上采集控制器(12)自身的標(biāo)識(shí)信息形成一個(gè)特定的字符串，發(fā)送給網(wǎng)關(guān)(11)。在一個(gè)網(wǎng)關(guān)(11)內(nèi)還可有一組室外傳感器
(16)感知監(jiān)測(cè)室外的氣象信息傳輸給室外米集器(15)。
[0096]步驟S102:溫室群監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)采集數(shù)據(jù)。溫室群無線傳感網(wǎng)⑴的網(wǎng)關(guān)(11)在初始化階段已經(jīng)注冊(cè)了所轄各個(gè)的溫室采集控制器(12)的標(biāo)識(shí)，根據(jù)前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)提前下達(dá)的數(shù)據(jù)采集要求，按指定的時(shí)間基準(zhǔn)和時(shí)間間隔接收網(wǎng)內(nèi)各個(gè)溫室發(fā)送來的指定時(shí)間基準(zhǔn)和時(shí)間間隔的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，然后編制處理成一個(gè)特定的溫室監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)字符串。
[0097]步驟S103:溫室群網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程上傳，有無線和有線兩種上傳方式。溫室群無線傳感網(wǎng)(I)的網(wǎng)關(guān)(11)利用無線移動(dòng)通信網(wǎng)的2G或3G通道通過無線移動(dòng)通信網(wǎng)的基站將溫室監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)字符串傳輸?shù)角岸碎T戶服務(wù)系統(tǒng)⑵中；也可以通過互聯(lián)網(wǎng)寬帶的信息通道將溫室監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)字符串傳輸?shù)角岸碎T戶服務(wù)系統(tǒng)(2)中。前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)擁有獨(dú)立的固定IP地址，保證各個(gè)網(wǎng)關(guān)(11)上傳的數(shù)據(jù)都能唯一地發(fā)送到前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)。[0098]如圖9所示，其中步驟S2:前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)綜合服務(wù)，可進(jìn)一步細(xì)分為:
[0099]步驟S201:前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)實(shí)時(shí)接收各個(gè)網(wǎng)關(guān)(11)的溫室環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)預(yù)警等信息。
[0100]步驟S202:生產(chǎn)者或服務(wù)者的其他數(shù)據(jù)的上傳錄入。前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)還接收生產(chǎn)者或服務(wù)者上傳的其他數(shù)據(jù)。例如:溫室的類型、結(jié)構(gòu)、所在的經(jīng)緯度和海拔高度、溫室內(nèi)種植的作物種類、名稱、所處的生育期、采取的各種農(nóng)業(yè)管理措施、作物生長(zhǎng)狀態(tài)、溫室土壤的特性等。
[0101]步驟S203:模型及參數(shù)的接收。前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)還接收后端PC集群云計(jì)算系統(tǒng)(3)發(fā)送來的溫室環(huán)境要素預(yù)測(cè)模型及其參數(shù)和環(huán)境控制模型及其參數(shù)。
[0102]步驟S204:前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)將接收來自步驟S201、步驟S202、步驟S203的數(shù)據(jù)分門別類地存儲(chǔ)到關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)之中。達(dá)到指定的時(shí)間后，前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)會(huì)將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)到后端PC集群云計(jì)算系統(tǒng)(3)中去。對(duì)于超過指定時(shí)間的溫室群環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，會(huì)被前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)從關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)之中清除掉，以便保持該數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)量在指定的數(shù)值以內(nèi)，保證該數(shù)據(jù)庫(kù)有較高的讀寫操作速度。
[0103]步驟S205:基于溫室模型的環(huán)境實(shí)時(shí)分析。前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)的溫室生產(chǎn)管理服務(wù)器群(22)，讀取存儲(chǔ)在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)模型表中的溫室預(yù)警模型及其參數(shù)和控制模型及其參數(shù)，實(shí)時(shí)讀取溫室的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)輸入到模型中進(jìn)行預(yù)警和控制計(jì)算。
[0104]步驟S206:形成遠(yuǎn)程自動(dòng)控制指令。前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)的溫室生產(chǎn)管理服務(wù)器群(22)進(jìn)行控制計(jì)算，并對(duì)某具體溫室輸出的控制指令。
[0105]步驟S207:控制指令響應(yīng)輸出。前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)首先通過接收溫室監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的信息通道，將控制指令傳送給指定的溫室的采集控制器(12)。然后按照生產(chǎn)者的設(shè)定，將控制指令通過短信服務(wù)器(23)、語(yǔ)音服務(wù)器(24)、網(wǎng)站服務(wù)器(25)、郵件服務(wù)器(26)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器(27)傳送給指定的接收終端。
[0106]步驟S208:生產(chǎn)者控制指令輸入。生產(chǎn)者可以直接通過短信服務(wù)器(23)、語(yǔ)音服務(wù)器(24)、網(wǎng)站服務(wù)器(25)、郵件服務(wù)器(26)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器(27)向前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)發(fā)出控制指令。前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)負(fù)責(zé)將該控制指令及時(shí)傳送給指定溫室的采集控制器。
[0107]步驟S209:遠(yuǎn)程預(yù)警信息輸出。從步驟S205形成的預(yù)警信息，預(yù)警匹配好相應(yīng)的預(yù)防措施信息后，首先通過接收溫室監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的信息通道，將預(yù)警信息傳送給指定的溫室的采集控制器(12)，再傳送到電控預(yù)警箱(14)進(jìn)行輸出。然后按照生產(chǎn)者的設(shè)定，將預(yù)警信息通過短信服務(wù)器(23)、語(yǔ)音服務(wù)器(24)、網(wǎng)站服務(wù)器(25)、郵件服務(wù)器(26)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器(27)傳送給指定的接收終端。從步驟S201獲得的現(xiàn)場(chǎng)預(yù)警信息，在通過步驟S202進(jìn)行短期存儲(chǔ)的同時(shí)，會(huì)立即按照生產(chǎn)者的設(shè)定，將預(yù)警信息通過短信服務(wù)器(23)、語(yǔ)音服務(wù)器(24)、網(wǎng)站服務(wù)器(25)、郵件服務(wù)器(26)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器(27)傳送給指定的接收終端。
[0108]步驟S210:生產(chǎn)者或服務(wù)者查詢指令輸入。生產(chǎn)者可以輸入查詢溫室監(jiān)測(cè)信息的指令，服務(wù)者在系統(tǒng)授權(quán)的條件下也可以輸入查詢溫室監(jiān)測(cè)信息的指令。
[0109]步驟S211:門戶監(jiān)測(cè)信息查詢結(jié)果展示。根據(jù)步驟S201的查詢指令，展示對(duì)應(yīng)的查詢結(jié)果，展示的查詢結(jié)果可以是表格、文字，或者曲線、圖片、視頻等不同信息形態(tài)，以便形象直觀地顯示查詢到的信息。
[0110]步驟S212:溫室終端設(shè)備狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和維護(hù)。從步驟S201中，還能實(shí)時(shí)接收到各個(gè)網(wǎng)關(guān)(11)的溫室的監(jiān)測(cè)終端盒控制終端的狀態(tài)信息，可以設(shè)置并顯示設(shè)備的狀態(tài)信息，以便生產(chǎn)者或服務(wù)者根據(jù)設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)地檢查、維修和保養(yǎng)。
[0111]步驟S213:相關(guān)數(shù)據(jù)定時(shí)向云計(jì)算系統(tǒng)轉(zhuǎn)儲(chǔ)輸出?？梢栽O(shè)定一定的時(shí)間間隔和指定的時(shí)間段，將前端門戶服務(wù)系統(tǒng)⑵中存儲(chǔ)的信息向后端PC集群云計(jì)算系統(tǒng)(3)中進(jìn)行轉(zhuǎn)儲(chǔ)。轉(zhuǎn)儲(chǔ)后將刪除前端門戶服務(wù)系統(tǒng)⑵中部分已經(jīng)轉(zhuǎn)儲(chǔ)的信息，以保持前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)的信息不至于數(shù)量過大。
[0112]如圖10所示，其中步驟S3:綜合數(shù)據(jù)云存儲(chǔ)與云分析，可進(jìn)一步細(xì)分為:
[0113]步驟S301:監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)門戶轉(zhuǎn)儲(chǔ)接收。銜接步驟S213，將定時(shí)從前端門戶服務(wù)系統(tǒng)
(2)接收到溫室監(jiān)測(cè)等數(shù)據(jù)。
[0114]步驟S302:采集互聯(lián)網(wǎng)上相關(guān)數(shù)據(jù)?；ヂ?lián)網(wǎng)信息采集服務(wù)器(33)通過互聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)采集與溫室物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的信息。
[0115]步驟S303:分布式云存儲(chǔ)累積的歷史數(shù)據(jù)。將溫室環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、生產(chǎn)者和服務(wù)者錄入的信息、從互聯(lián)網(wǎng)采集的相關(guān)信息等以分布式存儲(chǔ)到PC集群的存儲(chǔ)空間中去，實(shí)現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)的積累。作為優(yōu)化的實(shí)施例，可以每24小時(shí)接收一次數(shù)據(jù)，接收時(shí)間選擇在18:00以后。歷史數(shù)據(jù)是基本均勻地分配到各個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)上，并立即進(jìn)行備份。
[0116]步驟S304:服務(wù)者參與數(shù)據(jù)挖掘。提供服務(wù)者參與數(shù)據(jù)挖掘的互動(dòng)信息通道，月艮務(wù)者通過云計(jì)算管理服務(wù)器(34)和名字節(jié)點(diǎn)(31)，可組織數(shù)據(jù)，選擇設(shè)定數(shù)據(jù)挖掘的分析模型，瀏覽分析結(jié)果，選擇確定溫室預(yù)警和控制的模型，總結(jié)區(qū)域宏觀管理模型發(fā)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)溫室監(jiān)測(cè)和控制的分布情況。作為優(yōu)化的實(shí)施例，提前將常用的各種數(shù)據(jù)挖掘算法程序存儲(chǔ)在云計(jì)算管理服務(wù)器(34)和名字節(jié)點(diǎn)(31)上，供服務(wù)者隨時(shí)瀏覽和調(diào)用和設(shè)置自動(dòng)運(yùn)行模式。
[0117]步驟S305:分布式并行數(shù)據(jù)挖掘云分析。云計(jì)算管理服務(wù)器(34)和名字節(jié)點(diǎn)(31)相互配合，將溫室物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)挖掘任務(wù)對(duì)應(yīng)的云計(jì)算代碼，發(fā)送到各個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)(32)，然后由名字節(jié)點(diǎn)(31)啟動(dòng)各個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)(32)參與的分布式并行數(shù)據(jù)挖掘分析計(jì)算，同時(shí)優(yōu)化計(jì)算出各個(gè)溫室的預(yù)警模型和控制模型及其參數(shù)。參與計(jì)算的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)數(shù)可與需要計(jì)算溫室的個(gè)數(shù)相匹配、成比例。
[0118]步驟S306:數(shù)據(jù)在線可視化展現(xiàn)。各個(gè)區(qū)域的各個(gè)溫室的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及優(yōu)化的預(yù)警模型和控制模型的參數(shù)等，利用數(shù)表和散點(diǎn)圖、折線圖、雷達(dá)圖、地理信息圖、“儀表盤”、“溫度計(jì)”等可視化形式，展現(xiàn)給服務(wù)者和生產(chǎn)者，提供輔助決策服務(wù)。
[0119]步驟S307:形成的模型參數(shù)向前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)輸出。經(jīng)過步驟S305和步驟S306，形成的模型參數(shù)定時(shí)向門戶服務(wù)系統(tǒng)輸出。
[0120]其中步驟S4:溫室環(huán)境預(yù)警與控制，如圖11所示，可進(jìn)一步細(xì)分為:
[0121]步驟S401:現(xiàn)場(chǎng)預(yù)警、控制模型參數(shù)或控制指令從前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)輸出。對(duì)于適合在溫室群現(xiàn)場(chǎng)使用的預(yù)警模型和控制模型及其參數(shù)從前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)的溫室監(jiān)測(cè)信息采集服務(wù)器群(21)，通過無線移動(dòng)通信網(wǎng)或者互聯(lián)網(wǎng)信道向溫室物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)
(11)發(fā)送。
[0122]步驟S402:預(yù)警、控制模型參數(shù)或控制指令由網(wǎng)關(guān)(11)轉(zhuǎn)達(dá)。網(wǎng)關(guān)(11)根據(jù)溫室采集控制器(12)的ID號(hào)，將所屬該溫室的預(yù)警模型和控制模型參數(shù)或者直接的遠(yuǎn)程預(yù)警信息或遠(yuǎn)程控制指令，發(fā)送到對(duì)應(yīng)的溫室采集控制器(12)。
[0123]步驟S403:預(yù)警、控制模型參數(shù)由指定溫室采集控制器(12)接收，并存儲(chǔ)到記憶單元。
[0124]步驟S404:發(fā)布遠(yuǎn)程預(yù)警信息。采集控制器(12)如果收到的是遠(yuǎn)程預(yù)警信息，則立即現(xiàn)場(chǎng)向電控預(yù)警箱(14)發(fā)布遠(yuǎn)程預(yù)警信息，以聲音、燈光等形式通知在現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)者。
[0125]步驟S405:預(yù)警或控制模型識(shí)別。采集控制器(12)從記憶單元中提取現(xiàn)場(chǎng)預(yù)警模型和控制模型，實(shí)時(shí)代入監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。符合預(yù)警條件時(shí)則發(fā)布現(xiàn)場(chǎng)預(yù)警信息，符合自動(dòng)控制條件時(shí)則發(fā)布現(xiàn)場(chǎng)控制指令。
[0126]步驟S406:發(fā)布現(xiàn)場(chǎng)預(yù)警信息。在步驟S404中當(dāng)預(yù)警條件出現(xiàn)時(shí)，采集控制器
(12)立即向電控預(yù)警箱(14)發(fā)布預(yù)警信息，以聲音、燈光等形式通知在現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)者。
[0127]步驟S407:預(yù)警信息上傳前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)。在執(zhí)行步驟S406的同時(shí)，采集控制器(12)生成的現(xiàn)場(chǎng)預(yù)警信息，還會(huì)經(jīng)由傳送溫室監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的通道上傳到前端門戶服務(wù)系統(tǒng)⑵。
[0128]步驟S408:現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)控制指令形成。接步驟S405，將控制模型轉(zhuǎn)化為現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)控制指令。
[0129]步驟S409:執(zhí)行控制動(dòng)作。一是直接從步驟S402獲得的遠(yuǎn)程控制指令；二是從步驟S408獲得的現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)控制指令；三是生產(chǎn)者從現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)做出控制操作，它們都立即向指定溫室的電控預(yù)警箱(14)下達(dá)控制動(dòng)作指令，令其進(jìn)行控制操作。其中生產(chǎn)者從現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)控制操作的優(yōu)先級(jí)最高，遠(yuǎn)程控制指令的優(yōu)先級(jí)次之，現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)控制指令的優(yōu)先級(jí)最低。
[0130]步驟S410:從前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)中分析監(jiān)視控制效果。采集控制器(12)在向電控預(yù)警箱(14)發(fā)出控制指令的同時(shí)，會(huì)將控制動(dòng)作的信息發(fā)送到前端門戶服務(wù)系統(tǒng)
(2)。前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)通過分析該溫室環(huán)境數(shù)據(jù)的變化來判斷控制效果，如果發(fā)現(xiàn)該溫室環(huán)境沒有達(dá)到預(yù)期的要求，就立即發(fā)布設(shè)備控制異常的報(bào)警信息通知生產(chǎn)者。
【權(quán)利要求】
1.一種基于云計(jì)算的溫室群物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)預(yù)警控制云服務(wù)系統(tǒng)，其特征在于，包括:溫室群無線傳感網(wǎng)(I)、前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)、后端PC集群云計(jì)算系統(tǒng)(3)、服務(wù)者聯(lián)網(wǎng)微機(jī)(4)、服務(wù)者智能移動(dòng)終端(5)、服務(wù)者普通手機(jī)(6)、生產(chǎn)者普通手機(jī)(7)、生產(chǎn)者聯(lián)網(wǎng)微機(jī)(8)、生產(chǎn)者智能移動(dòng)終端(9);所述溫室群無線傳感網(wǎng)(I)通過無線移動(dòng)通信網(wǎng)的2G(GPRS)或3G信道互聯(lián)網(wǎng)寬帶與在互聯(lián)網(wǎng)上且擁有獨(dú)立IP的前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)連接。所述前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)與后端PC集群云計(jì)算系統(tǒng)(3)通過高速以太局域網(wǎng)相連，還通過互聯(lián)網(wǎng)信道、無線移動(dòng)通信網(wǎng)3G信道或2G信道、公共電話網(wǎng)的語(yǔ)音信道與服務(wù)者聯(lián)網(wǎng)微機(jī)(4)、服務(wù)者智能移動(dòng)終端(5)、服務(wù)者普通手機(jī)(6)、生產(chǎn)者普通手機(jī)(7)、生產(chǎn)者聯(lián)網(wǎng)微機(jī)(8)、生產(chǎn)者智能移動(dòng)終端(9)相連。
2.如權(quán)利要求1所述的溫室群無線傳感網(wǎng)(I)，其特征在于，包括:網(wǎng)關(guān)(11)、采集控制器(12)、室內(nèi)傳感器(13)、電控預(yù)警器(14)、室外采集器(15)、室外傳感器(16)。所述網(wǎng)關(guān)(11)通過無線移動(dòng)通信網(wǎng)的2G(GPRS)或3G無線數(shù)字信道與前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)聯(lián)通，并采用433MHz射頻信號(hào)通過無線通信方式與采集控制器(12)和室外采集器(15)連接。采集控制器(12)與室內(nèi)傳感器(13)和電控預(yù)警器(14)采用RS485協(xié)議通過有線通信方式連接，電控預(yù)警器(14)也可以采取無線通信方式與采集控制器(12)連接。室外采集器(15)與室外傳感器(16)采用RS485協(xié)議通過有線通信方式連接。
3.如權(quán)利要求1所述的后端PC集群云計(jì)算系統(tǒng)(3)，其特征在于，包括:名字節(jié)點(diǎn)(31)、數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)(32)、互聯(lián)網(wǎng)信息采集服務(wù)器(33)、云計(jì)算管理服務(wù)器(34);名字節(jié)點(diǎn)(31)通過高速以太網(wǎng)與數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)(32)和互聯(lián)網(wǎng)信息采集服務(wù)器(33)、云計(jì)算管理服務(wù)器(34)相互連接?；ヂ?lián)網(wǎng)信息采集服務(wù)器(33)通過外網(wǎng)寬帶與互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)通。名字節(jié)點(diǎn)(31)與前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)通過高速以太網(wǎng)相連。
4.如權(quán)利要求1所述的云 服務(wù)系統(tǒng)的運(yùn)行方法，其特征在于，后端PC集群云計(jì)算系統(tǒng)(3)根據(jù)服務(wù)者指令或自動(dòng)化的設(shè)置，從前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)采集并積累溫室的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、生產(chǎn)者等錄入的溫室生產(chǎn)相關(guān)數(shù)據(jù)、從互聯(lián)網(wǎng)收集積累與農(nóng)業(yè)相關(guān)的數(shù)據(jù)，為每個(gè)溫室或區(qū)域的溫室群提供數(shù)據(jù)挖掘，幫助服務(wù)者和生產(chǎn)者發(fā)現(xiàn)溫室生產(chǎn)的規(guī)律和相關(guān)關(guān)系，并提供輔助決策服務(wù)，還提供溫室環(huán)境預(yù)測(cè)模型、控制模型及參數(shù)，交付給前端門戶服務(wù)系統(tǒng)(2)、溫室群無線傳感網(wǎng)(I)，為每個(gè)溫室提供生產(chǎn)環(huán)境預(yù)警服務(wù)，實(shí)現(xiàn)溫室生產(chǎn)自動(dòng)控制管理工作。
【文檔編號(hào)】G08C19/00GK103701845SQ201310307417
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年7月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月16日
【發(fā)明者】崔文順, 崔碩, 李賀強(qiáng), 李建玲, 袁力哲 申請(qǐng)人:廊坊市大華夏神農(nóng)信息技術(shù)有限公司