农业物联网控制方法和系统技术方案

本发明专利技术公开一种农业物联网控制方法和系统，属于物联网领域。其中，云组态模块将用户需求转换为执行代码，并将执行代码下发给边缘智能网关模块以进行加载配置。边缘智能网关模块根据物联网传感器采集的环境数据，向物联网执行器发送相应的控制指令以执行相应功能。边缘智能网关模块将控制指令的执行情况上报给云检测模块，以便于云检测模块发现可能存在的编写逻辑问题。云检测模块检测出逻辑问题后，再次通过云组态模块调试和修改代码并重新验证。本发明专利技术通过利用云端组态技术，可在满足多变的农业控制需求的同时，最大程度保证控制的可靠性和及时性，同时系统结构清晰、便于实施。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及物联网领域，特别涉及一种农业物联网控制方法和系统。
技术介绍
物联网(Internet of Things，简称:1T)从字面上讲，就是物物相连的互联网。它的目的是将泛在(Ubiquitous)的终端设备，包括传感器、控制器、智能手机终端、家居智能设备等连接起来，实现实时的信息交换和通讯。物联网被普遍认为是下一代信息技术发展的新兴热点。农业物联网是物联网应用的重要领域，它综合运用物联网及各种通讯技术，将农业生产场所的温度、湿度、pH值、光照度、土壤养分等传感器连接起来，获取农业生产环境数据；并连接风机、喷滴灌、卷膜、地热、遮阳篷等农业设施，远程或自动地控制这些设备的启停，调节环境使之处于最适宜作物生长的状态。农业物联网多基于Zigbee，低功耗Bluetooth等无线组网技术，由于嵌入式硬件计算能力弱，通讯能力受功耗、成本及组网原理的限制，导致数据丢失率高、网络延迟率大、系统健壮性差。对于一些只有数据采集监测的物联网应用，这些限制还不算突出；而对于大规模的分布式物联网控制应用，网络的上述特性会造成诸如控制反馈不及时、控制指令丢失率高、控制可靠性差等问题，控制效率显著降低，严重阻碍农业物联网监控系统的大规模发展应用。分析其根源，有以下两方面原因:第一，目前物联网监控系统一般采用“上报数据一一远端服务器运算一一下发控制指令”的模式，中心服务器充当了“指挥官”或者“智慧大脑”的角色，现场的物联传感器只是远端服务器的“千里眼”和“机器手”。由于从传感器到中心服务器之间的网络层次多，可能会有Zigbee、Bluetooth、Wif1、GPRS、CDMA、3G、4G等多种通讯协议间的转换，网络的高丢包率和大延迟导致通讯链路的任何一环故障，都会造成“智慧大脑”看不到听不到、无事件可处理、发出的指令无法执行。这样，再智能的“控制大脑”也会瘫痪和不可用。第二，农业企业的控制要求是复杂的，而且也不是一成不变，目前物联网监控系统难以满足灵活组态的需求。远端中心服务器上的自动控制逻辑是针对所有农业企业设计，往往只能实现比较通用的较简单规则，如定时控制、超限控制等，涉及多变量因素的复杂控制要求难以实现，针对具体农企的特色控制需求无法灵活组态。针对此问题，有的厂家简单粗暴地在农业现场直接再安装一套工业PLC来满足复杂控制要求，这样两套系统显然增加了多系统耦合的复杂度及系统成本；同时若农企需求有任何改变，技术人员必须赴设备现场才能更新程序代码，成本原因造成实际上控制代码从不更新，灵活组态功能有名无实，阻碍农业物联网控制系统的规模化应用。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种农业物联网控制方法和系统，通过利用云端组态技术，可在满足多变的农业控制需求的同时，最大程度保证控制的可靠性和及时性，同时系统结构清晰、便于实施。根据本专利技术的一个方面，提供一种农业物联网控制方法，包括:云组态模块将用户需求转换为执行代码后，将执行代码下发给边缘智能网关模块；边缘智能网关模块根据接收到的执行代码进行加载配置；边缘智能网关模块根据物联网传感器采集的环境数据，向物联网执行器发送相应的控制指令，以便物联网执行器根据接收到的控制指令执行相应功能。在一个实施例中，云组态模块将用户需求转换为执行代码后，还包括:云组态模块将执行代码发送给云检测模块，以实现执行代码的同步。在一个实施例中，边缘智能网关模块向物联网执行器发送相应的控制指令后，还包括:边缘智能网关模块将控制指令的执行情况上报给云检测模块；云检测模块根据接收到的控制指令执行情况，判断控制指令是否存在编写逻辑问题；若控制指令存在编写逻辑问题，则云检测模块对错误进行标识，并将错误标识发送给云组态模块，以便云组态模块对执行代码进行相应的调试和修改。在一个实施例中，云组态模块在对执行代码进行相应调试修改后，还包括:云组态模块将调试修改后的执行代码下发给边缘智能网关模块，将调试修改后的执行代码发送给云检测模块以实现执行代码同步。在一个实施例中，边缘智能网关模块通过云服务器中心平台与云组态模块和云检测模块进行交互。根据本专利技术的另一方面，提供一种农业物联网控制系统，包括云组态模块、边缘智能网关模块、物联网传感器和物联网执行器，其中:云组态模块，用于在将用户需求转换为执行代码后，将执行代码下发给边缘智能网关t吴块；边缘智能网关模块，用于根据接收到的执行代码进行加载配置；根据物联网传感器采集的环境数据，向物联网执行器发送相应的控制指令；物联网传感器，用于向边缘智能网关模块上报所感知的环境数据；物联网执行器，用于根据接收到的控制指令执行相应功能。在一个实施例中，系统还包括云检测模块，其中:云组态模块还用于在将用户需求转换为执行代码后，将执行代码发送给云检测模块；云检测模块，用于存储接收到的执行代码，以实现执行代码的同步。在一个实施例中，边缘智能网关模块还用于在向物联网执行器发送相应的控制指令后，将控制指令的执行情况上报给云检测模块；云检测模块还用于根据接收到的控制指令执行情况，判断控制指令是否存在编写逻辑问题；若控制指令存在编写逻辑问题，则对错误进行标识，并将错误标识发送给云组态模块，以便云组态模块对执行代码进行相应的调试和修改。在一个实施例中，云组态模块还用于在对执行代码进行相应调试修改后，将调试修改后的执行代码下发给边缘智能网关模块，将调试修改后的执行代码发送给云检测模块以实现执行代码同步。在一个实施例中，系统还包括云服务器中心平台，其中:云服务器中心平台，用于实现边缘智能网关模块与云组态模块和云检测模块的交互。通过以下参照附图对本专利技术的示例性实施例的详细描述，本专利技术的其它特征及其优点将会变得清楚。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术农业物联网控制方法一个实施例的示意图。图2为本专利技术农业物联网控制方法另一实施例的示意图。图3为本专利技术农业物联网控制系统一个实施例的示意图。图4为本专利技术农业物联网控制系统另一实施例的示意图。图5为本专利技术农业物联网系统架构一个实施例的示意图。【具体实施方式】下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通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，都属于本专利技术保护的范围。除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种农业物联网控制方法，其特征在于，包括：云组态模块将用户需求转换为执行代码后，将执行代码下发给边缘智能网关模块；边缘智能网关模块根据接收到的执行代码进行加载配置；边缘智能网关模块根据物联网传感器采集的环境数据，向物联网执行器发送相应的控制指令，以便物联网执行器根据接收到的控制指令执行相应功能。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟，朱绍军，俞皓，宋革联，林建华，
申请(专利权)人：浙江省公众信息产业有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33