一種作物認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)服務(wù)系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種作物認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)服務(wù)系統(tǒng)和方法，其中作物認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)服務(wù)系統(tǒng)包括：監(jiān)控子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)和互動(dòng)子系統(tǒng)；其中監(jiān)控子系統(tǒng)用于對(duì)田間作物進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，得到監(jiān)控視頻、圖像數(shù)據(jù)和墑情數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)中包括生產(chǎn)檔案模塊和生產(chǎn)預(yù)警模塊，生產(chǎn)檔案模塊用于根據(jù)生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程建立生產(chǎn)檔案數(shù)據(jù)，生產(chǎn)預(yù)警模塊用于進(jìn)行計(jì)算分析得到報(bào)警信息；互動(dòng)子系統(tǒng)包括服務(wù)器和客戶端，服務(wù)器用于將預(yù)先制作的科普教程發(fā)送給客戶端；建立虛擬立體場(chǎng)景；將來(lái)自客戶端的生產(chǎn)指令通過(guò)服務(wù)器發(fā)送給數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)，指示建立符合生產(chǎn)指令建立相應(yīng)的操作規(guī)程。利用物聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)手段建立連接用戶和田間的平臺(tái)，增加互動(dòng)性。
【專利說(shuō)明】一種作物認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)服務(wù)系統(tǒng)和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種作物認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)服務(wù)系統(tǒng)和方法。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，休閑農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展已進(jìn)入轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵時(shí)期，更加強(qiáng)化休閑農(nóng)業(yè)與鄉(xiāng)村旅游經(jīng)營(yíng)場(chǎng)所的創(chuàng)意和設(shè)計(jì)，建設(shè)集農(nóng)耕體驗(yàn)、田園觀光、教育展示、文化傳承于一體的休閑農(nóng)業(yè)園，注重農(nóng)村文化資源挖掘，不斷豐富農(nóng)業(yè)產(chǎn)品，探索文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)與農(nóng)業(yè)旅游產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展。基于“認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)”模式的農(nóng)業(yè)休閑旅游項(xiàng)目是農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展，是推進(jìn)農(nóng)業(yè)與文化、科技、生態(tài)、旅游的融合，為都市人群提供緩解工作壓力、追求健康有益的質(zhì)樸生活，親身參與農(nóng)業(yè)勞作、體驗(yàn)田園樂(lè)趣的個(gè)性化服務(wù)。
[0003]傳統(tǒng)的“認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)”農(nóng)業(yè)休閑旅游項(xiàng)目的局限性，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及硬件設(shè)備逐漸成熟，已有在“開(kāi)心農(nóng)場(chǎng)”游戲的基礎(chǔ)上發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的“認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)”農(nóng)業(yè)休閑旅游項(xiàng)目，把虛擬的游戲變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。但是多數(shù)情況下是用戶選擇一塊田地進(jìn)行“認(rèn)養(yǎng)”，決定種植哪種作物，可以委托農(nóng)業(yè)園管理者進(jìn)行播種、施肥、噴藥以及灌溉等農(nóng)事操作，還可以是用于在閑暇時(shí)間親自管理，或者在家里通過(guò)視頻對(duì)種植的作用長(zhǎng)勢(shì)、是否成熟等進(jìn)行監(jiān)控。
[0004]但是現(xiàn)有的“認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)”模式還存在一定的局限性，如通過(guò)視頻監(jiān)控的形式實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控作物的生長(zhǎng)狀況，但還缺乏深度融合，無(wú)法滿足用戶個(gè)性化需求。另外，由于用戶僅能通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控的視頻查看當(dāng)前或歷史狀態(tài)，目前的活動(dòng)開(kāi)展缺少為消費(fèi)者提供互動(dòng)通道平臺(tái)，對(duì)于用戶而言缺少互動(dòng)性。因此由于現(xiàn)有技術(shù)存在上述局限性，對(duì)整個(gè)“認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)”農(nóng)業(yè)休閑旅游項(xiàng)目的發(fā)展非常不利。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決現(xiàn)有“認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)”農(nóng)業(yè)休閑旅游項(xiàng)目發(fā)展的局限性，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等技術(shù)手段，一方面，本發(fā)明提供了一種作物認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)服務(wù)系統(tǒng)，包括:
[0006]監(jiān)控子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)和互動(dòng)子系統(tǒng)；
[0007]其中所述監(jiān)控子系統(tǒng)用于對(duì)田間作物進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，得到監(jiān)控視頻，定時(shí)采集得到圖像數(shù)據(jù)和田間環(huán)境的墑情數(shù)據(jù)，并將所述監(jiān)控視頻、所述圖像數(shù)據(jù)和所述墑情數(shù)據(jù)發(fā)送給所述互動(dòng)子系統(tǒng)；
[0008]所述數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)中包括生產(chǎn)檔案模塊和生產(chǎn)預(yù)警模塊，所述生產(chǎn)檔案模塊用于根據(jù)生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程建立生產(chǎn)檔案數(shù)據(jù)，記錄作物生長(zhǎng)過(guò)程中進(jìn)行的操作規(guī)程以及作物生長(zhǎng)信息，所述生產(chǎn)預(yù)警模塊用于根據(jù)從所述服務(wù)器獲取的墑情數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析得到報(bào)警信息，并發(fā)送給所述互動(dòng)子系統(tǒng)；
[0009]所述互動(dòng)子系統(tǒng)包括服務(wù)器和客戶端，所述服務(wù)器用于根據(jù)所述監(jiān)控視頻獲知田間管理過(guò)程；還用于將預(yù)先制作的科普教程發(fā)送給所述客戶端；還用于根據(jù)所述圖像數(shù)據(jù)和所述墑情數(shù)據(jù)建立虛擬立體場(chǎng)景；還用于將來(lái)自所述客戶端的生產(chǎn)指令發(fā)送給所述數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)，指示建立符合所述生產(chǎn)指令的操作規(guī)程；還用于按照所述生成檔案數(shù)據(jù)中記錄的操作規(guī)程指示所述監(jiān)視子系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)操作。
[0010]可選的，所述監(jiān)控子系統(tǒng)包括監(jiān)控模塊、墑情監(jiān)測(cè)模塊、灌溉控制模塊和通信模塊；
[0011]所述監(jiān)控模塊包括網(wǎng)絡(luò)攝像頭和用于支撐所述網(wǎng)絡(luò)攝像頭的云臺(tái)；所述墑情監(jiān)測(cè)模塊包括土壤溫濕度傳感器，用于測(cè)量土壤溫濕度，得到所述墑情數(shù)據(jù)；所述灌溉控制模塊包括有多條水管構(gòu)成的灌溉網(wǎng)管和控制閥，用于對(duì)灌溉進(jìn)行控制；所述通信模塊與所述監(jiān)控模塊、所述墑情監(jiān)測(cè)模塊和所述灌溉模塊連接，用于實(shí)現(xiàn)所述監(jiān)控模塊、所述墑情監(jiān)測(cè)模塊和所述灌溉模塊與所述服務(wù)器之間的通信。
[0012]可選的，所述生產(chǎn)預(yù)警模塊包括第一預(yù)警模塊，用于根據(jù)所述墑情數(shù)據(jù)產(chǎn)生報(bào)警信息，如果所述墑情數(shù)據(jù)中的土壤濕度低于所述環(huán)境信息臨界表中的干旱臨界值，則向所述服務(wù)器發(fā)出干旱報(bào)警。
[0013]可選的，所述服務(wù)器根據(jù)所述干旱報(bào)警向所述監(jiān)控子系統(tǒng)發(fā)送指令，控制所述監(jiān)控子系統(tǒng)中的灌溉控制模塊開(kāi)始對(duì)作物進(jìn)行灌溉。
[0014]可選的，所述生產(chǎn)預(yù)警模塊還包括第二預(yù)警模塊，用于根據(jù)所述圖像數(shù)據(jù)中遠(yuǎn)景數(shù)據(jù)和近景數(shù)據(jù)分別向所述服務(wù)器發(fā)出全局報(bào)警和局部報(bào)警；
[0015]所述全局報(bào)警包括:
[0016]根據(jù)所述遠(yuǎn)景數(shù)據(jù)得到作物群體圖像信息計(jì)算缺苗率，如果所述缺苗率高于所述環(huán)境信息臨界表中的缺苗率，則向所述服務(wù)器發(fā)出缺苗報(bào)警；或者
[0017]根據(jù)所述遠(yuǎn)景數(shù)據(jù)得到作物群體圖像信息計(jì)算倒伏率，如果所述倒伏率高于所述環(huán)境信息臨界表中的倒伏率，則向所述服務(wù)器發(fā)出倒伏報(bào)警；
[0018]所述局部報(bào)警包括:
[0019]根據(jù)所述近景數(shù)據(jù)對(duì)作物的葉、莖或果實(shí)的圖像做紋理分析得到相應(yīng)的紋理圖像，如果得到的紋理圖像與正常紋理圖像之間的差值超過(guò)閾值，則向所述服務(wù)器發(fā)出病蟲咅報(bào)警。
[0020]可選的，所述服務(wù)器將所述缺苗報(bào)警、倒伏報(bào)警或所述病蟲害報(bào)警發(fā)送給所述客戶端。
[0021]可選的，所述客戶端包括計(jì)算機(jī)終端和/或手機(jī)終端。
[0022]另一方面，本發(fā)明還提供了一種作物認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)服務(wù)方法，包括:
[0023]數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)建立生產(chǎn)檔案數(shù)據(jù)，記錄作物生長(zhǎng)過(guò)程中進(jìn)行的操作規(guī)程以及作物生長(zhǎng)信息，并向服務(wù)器發(fā)送指令，指示監(jiān)控子系統(tǒng)按照所述生產(chǎn)檔案數(shù)據(jù)中記錄的操作規(guī)程種植作物；
[0024]所述監(jiān)控子系統(tǒng)對(duì)田間作物進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，得到監(jiān)控視頻，定時(shí)采集得到圖像數(shù)據(jù)和田間環(huán)境的墑情數(shù)據(jù)，并發(fā)送給所述服務(wù)器；
[0025]根據(jù)所述監(jiān)控視頻獲知田間管理過(guò)程，并將預(yù)先制作的科普教程發(fā)送給所述客戶端;
[0026]所述服務(wù)器根據(jù)所述圖像數(shù)據(jù)和所述墑情數(shù)據(jù)建立虛擬立體場(chǎng)景；將來(lái)自所述客戶端的生產(chǎn)指令發(fā)送給所述數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)，指示建立符合所述生產(chǎn)指令的操作規(guī)程，并更新之前生產(chǎn)檔案數(shù)據(jù)中的操作規(guī)程；還根據(jù)從所述服務(wù)器獲取的墑情數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析得到報(bào)警信息。
[0027]可選的，所述根據(jù)從所述服務(wù)器獲取的墑情數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析得到報(bào)警信息包括:
[0028]對(duì)所述墑情數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析，如果所述墑情數(shù)據(jù)中的土壤濕度低于所述環(huán)境信息臨界表中的干旱臨界值，則向所述服務(wù)器發(fā)出干旱報(bào)警；
[0029]所述服務(wù)器根據(jù)所述干旱報(bào)警向所述監(jiān)控子系統(tǒng)發(fā)送指令，控制所述監(jiān)控子系統(tǒng)中的灌溉控制模塊開(kāi)始對(duì)作物進(jìn)行灌溉。
[0030]可選的，所述根據(jù)從所述服務(wù)器獲取的墑情數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析得到報(bào)警信息包括:
[0031]根據(jù)所述圖像數(shù)據(jù)中遠(yuǎn)景數(shù)據(jù)和近景數(shù)據(jù)分別向所述服務(wù)器發(fā)出全局報(bào)警和局部報(bào)警；
[0032]所述全局報(bào)警包括:
[0033]根據(jù)所述遠(yuǎn)景數(shù)據(jù)得到作物群體圖像信息計(jì)算缺苗率，如果所述缺苗率高于所述環(huán)境信息臨界表中的缺苗率，則向所述服務(wù)器發(fā)出缺苗報(bào)警；或者
[0034]根據(jù)所述遠(yuǎn)景數(shù)據(jù)得到作物群體圖像信息計(jì)算倒伏率，如果所述倒伏率高于所述環(huán)境信息臨界表中的倒伏率，則向所述服務(wù)器發(fā)出倒伏報(bào)警；
[0035]所述局部報(bào)警包括:
[0036]根據(jù)所述近景數(shù)據(jù)對(duì)作物的葉、莖或果實(shí)的圖像做紋理分析得到相應(yīng)的紋理圖像，如果得到的紋理圖像與正常紋理圖像之間的差值超過(guò)閾值，則向所述服務(wù)器發(fā)出病蟲咅報(bào)警；
[0037]所述服務(wù)器將所述缺苗報(bào)警、倒伏報(bào)警或所述病蟲害報(bào)警發(fā)送給所述客戶端。
[0038]本發(fā)明結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、虛擬動(dòng)漫技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)提供一種作物認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)服務(wù)系統(tǒng)，為田間的監(jiān)控子系統(tǒng)、服務(wù)器以及客戶端之間建立關(guān)聯(lián)，不僅用戶可以在客戶端對(duì)田間作物的生長(zhǎng)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，還能向用戶播放科普視頻進(jìn)行教學(xué)，使得即便沒(méi)有相關(guān)操作經(jīng)驗(yàn)的用戶也能夠通過(guò)學(xué)習(xí)對(duì)種植手段、種植方法等有所了解，并在掌握一定技能后在虛擬立體場(chǎng)景中對(duì)作物種植進(jìn)行規(guī)劃，給出自己的生產(chǎn)指令，增加互動(dòng)性和參與性，對(duì)認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)模式的可持續(xù)性發(fā)展產(chǎn)生積極影響。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0039]圖1為實(shí)施例一提供的一種作物認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)服務(wù)系統(tǒng)的組成示意圖；
[0040]圖2為實(shí)施例一中監(jiān)控子系統(tǒng)的各部分與服務(wù)器以及客戶端的拓?fù)潢P(guān)系示意圖；
[0041]圖3為實(shí)施例二中提供的一種作物認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)服務(wù)方法的步驟流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0042]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
[0043]物聯(lián)網(wǎng)被世界公認(rèn)為是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信網(wǎng)之后的世界信息產(chǎn)業(yè)第三次浪潮，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是以感知為前提，實(shí)現(xiàn)人與人、人與物、物與物之間全面互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)。運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的溫度傳感器、濕度傳感器、PH值傳感器、光傳感器、CO2傳感器等傳感器設(shè)備獲取物理世界的各種信息，再通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)等各種通信網(wǎng)絡(luò)交互傳遞這些信息，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)作物生長(zhǎng)的遠(yuǎn)程感知。為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者提供實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程控制、信息查詢以及異常報(bào)警等功能，為農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)調(diào)控提供科學(xué)依據(jù)，達(dá)到增產(chǎn)、改善品質(zhì)、調(diào)節(jié)生長(zhǎng)周期、提高經(jīng)濟(jì)效益的目的，其廣泛地應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、智能節(jié)水灌溉、作物遠(yuǎn)程診斷和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯等諸多方面。
[0044]實(shí)施例一
[0045]基于物聯(lián)網(wǎng)的上述優(yōu)點(diǎn)，本實(shí)施例提供了一種作物認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)服務(wù)系統(tǒng)，組成示意圖如圖1所示,包括:
[0046]監(jiān)控子系統(tǒng)10、數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)20和互動(dòng)子系統(tǒng)30。
[0047]其中監(jiān)控子系統(tǒng)10用于對(duì)田間作物進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，得到監(jiān)控視頻，定時(shí)采集得到圖像數(shù)據(jù)和田間環(huán)境的墑情數(shù)據(jù)，并將監(jiān)控視頻、圖像數(shù)據(jù)和墑情數(shù)據(jù)發(fā)送給互動(dòng)子系統(tǒng)30。根據(jù)監(jiān)控視頻可以實(shí)時(shí)地對(duì)田間生產(chǎn)活動(dòng)進(jìn)行監(jiān)控，而定時(shí)采集的圖像數(shù)據(jù)和墑情數(shù)據(jù)需要存儲(chǔ)在服務(wù)器31，用于對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行溯源和查詢。其中本實(shí)施例中的認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)作物可以是大田作物也可以是溫室作物。
[0048]數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)20中包括生產(chǎn)檔案模塊21和生產(chǎn)預(yù)警模塊22，其中生產(chǎn)檔案模塊21用于根據(jù)生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程建立生產(chǎn)檔案數(shù)據(jù)，記錄作物生長(zhǎng)過(guò)程中進(jìn)行的操作規(guī)程以及作物生長(zhǎng)信息；生產(chǎn)預(yù)警模塊22用于根據(jù)從服務(wù)器31獲取的墑情數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)與預(yù)先設(shè)定的環(huán)境信息臨界表進(jìn)行計(jì)算分析得到報(bào)警信息，并發(fā)送給互動(dòng)子系統(tǒng)30。生產(chǎn)檔案數(shù)據(jù)中記錄的過(guò)程包括:按照種植作物品種信息制定作物生長(zhǎng)過(guò)程中相應(yīng)的操作規(guī)程，按照該操作規(guī)程結(jié)合作物種植的環(huán)境信息制定逐日生產(chǎn)操作表單，按照該逐日生產(chǎn)操作表單進(jìn)行作物生產(chǎn)種植，并填寫作物生長(zhǎng)信息。其中生產(chǎn)檔案數(shù)據(jù)的形成是用戶在專家預(yù)先制定的生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程的基礎(chǔ)上，根據(jù)田間作業(yè)進(jìn)行的記錄，不僅反映是一種記錄，還體現(xiàn)是在專家互動(dòng)指導(dǎo)下對(duì)作物的認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)。
[0049]互動(dòng)子系統(tǒng)30包括服務(wù)器31和客戶端32，服務(wù)器31用于根據(jù)監(jiān)控視頻獲知田間管理過(guò)程。服務(wù)器31還用于將預(yù)先制作的科普教程發(fā)送給客戶端32，其中的科普教程是專家根據(jù)該品種作物種植技術(shù)指導(dǎo)動(dòng)漫開(kāi)發(fā)技術(shù)人員開(kāi)發(fā)出的動(dòng)漫視頻，預(yù)先存儲(chǔ)在服務(wù)器31中，供用戶點(diǎn)播觀看學(xué)習(xí)。服務(wù)器31還用于根據(jù)圖像數(shù)據(jù)和墑情數(shù)據(jù)建立虛擬立體場(chǎng)景。其中的虛擬立體場(chǎng)景(也就是虛擬3D場(chǎng)景)，是為了服務(wù)于網(wǎng)上虛擬認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)的一種場(chǎng)景載體，使用戶交互起來(lái)更加有沉浸感。服務(wù)器31還用于將來(lái)自客戶端的生產(chǎn)指令發(fā)送給數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)20，指示建立符合生產(chǎn)指令的操作規(guī)程；還用于按照生成檔案數(shù)據(jù)中記錄的操作規(guī)程指示監(jiān)視子系統(tǒng)10進(jìn)行相應(yīng)操作。服務(wù)器31用于根據(jù)監(jiān)控視頻獲知田間管理過(guò)程之后，還可以發(fā)送到指定的客戶端32上。由于監(jiān)控子系統(tǒng)10屬于物理層的硬件結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)20屬于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)層，而互動(dòng)子系統(tǒng)30屬于互動(dòng)體驗(yàn)層，可以建立起物理層和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)層之間的橋梁，實(shí)現(xiàn)物理層和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)層之間的交互，增加互動(dòng)性。
[0050]可選的，客戶端32包括計(jì)算機(jī)終端和/或手機(jī)終端，當(dāng)然還可以是他類型的移動(dòng)終端。另外，與服務(wù)器31連接的客戶端32的個(gè)數(shù)可以一個(gè)，還可以是多個(gè)，可以在多個(gè)客戶端上同時(shí)對(duì)服務(wù)器進(jìn)行訪問(wèn)，獲取想要監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)或向服務(wù)器發(fā)送指示作物種植的生產(chǎn)指令。
[0051]可選的，監(jiān)控子系統(tǒng)10包括監(jiān)控模塊11、墑情監(jiān)測(cè)模塊12、灌溉控制模塊13和通信模塊14。
[0052]監(jiān)控模塊11包括網(wǎng)絡(luò)攝像頭和用于支撐網(wǎng)絡(luò)攝像頭的云臺(tái)。每個(gè)監(jiān)控模塊由一對(duì)網(wǎng)絡(luò)攝像頭和一個(gè)云臺(tái)組成，一對(duì)網(wǎng)絡(luò)攝像頭平行同向安裝于云臺(tái)上，每個(gè)監(jiān)控模塊按照行間距4米、列間距4米以矩陣方式架設(shè)于田間基埂上，網(wǎng)絡(luò)攝像頭及其云臺(tái)能夠遠(yuǎn)程調(diào)控?cái)z像頭的旋轉(zhuǎn)、焦距調(diào)整以及定時(shí)拍照等，用于對(duì)田間作物的生長(zhǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控以及定期的圖像數(shù)據(jù)采集，便于后期溯源和查詢。
[0053]需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中監(jiān)控模塊按照4m*4m進(jìn)行放置，此時(shí)可以獲得最佳的圖像效果，但是在實(shí)際應(yīng)用中還可以對(duì)間距進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，此處不再一一列舉。
[0054]墑情監(jiān)測(cè)模塊12包括土壤溫濕度傳感器，用于測(cè)量土壤溫濕度，得到墑情數(shù)據(jù)。需要說(shuō)明的是，在墑情監(jiān)測(cè)模塊12中還可以包括空氣溫濕度傳感器、太陽(yáng)輻射強(qiáng)度傳感器、降雨量傳感器和風(fēng)速風(fēng)向傳感器，分別用于測(cè)量空氣溫濕度、太陽(yáng)輻射強(qiáng)度、降雨量和風(fēng)速風(fēng)向，這些傳感器測(cè)量得到的數(shù)據(jù)也屬于墑情數(shù)據(jù)。利用墑情監(jiān)測(cè)模塊對(duì)作物有關(guān)的、各方面的生長(zhǎng)環(huán)境信息通過(guò)傳感器的方式進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
[0055]灌溉控制模塊13包括有多條水管構(gòu)成的灌溉網(wǎng)管和控制閥，用于對(duì)灌溉進(jìn)行控制，在生長(zhǎng)過(guò)程中多數(shù)作物都需要定期定量的進(jìn)行灌溉，因此需要建立覆蓋全面的灌溉網(wǎng)管，以便對(duì)所有作物進(jìn)行有效灌溉。在目前農(nóng)業(yè)【技術(shù)領(lǐng)域】?jī)?nèi)，為節(jié)水多采用滴灌方式灌溉，因此需構(gòu)建滴灌的灌溉網(wǎng)管。不同習(xí)性的作物灌溉的水量、時(shí)間可能會(huì)有區(qū)別，因此在灌溉網(wǎng)管中還需要有控制閥進(jìn)行控制，一般控制閥采用電磁閥，更加便于控制。
[0056]通信模塊14與監(jiān)控模塊11、墑情監(jiān)測(cè)模塊12和灌溉模塊13連接，用于實(shí)現(xiàn)監(jiān)控模塊11、墑情監(jiān)測(cè)模塊12和灌溉模塊13與服務(wù)器31之間的通信，優(yōu)先選用3G無(wú)線通信模塊。通過(guò)通信模塊才能實(shí)現(xiàn)監(jiān)控子系統(tǒng)10和互動(dòng)子系統(tǒng)30之間的銜接，實(shí)現(xiàn)服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)攝像頭、墑情監(jiān)測(cè)模塊以及灌溉控制模塊相連，完成數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)分析以及客戶端訪問(wèn)服務(wù)器的目的，實(shí)現(xiàn)交互訪問(wèn)與體驗(yàn)。
[0057]優(yōu)選地，在監(jiān)控子系統(tǒng)中還可以包括供電模塊，可以是室外使用太陽(yáng)能電磁板，還可以是室內(nèi)使用室內(nèi)電源，用以持續(xù)的為整個(gè)監(jiān)控子系統(tǒng)31提供電能支持。
[0058]可選的，數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)20中不僅包括生產(chǎn)檔案模塊21，還包括生產(chǎn)預(yù)警模塊22，用于根據(jù)從服務(wù)器31獲取的墑情數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)與預(yù)先設(shè)定的環(huán)境信息臨界表進(jìn)行比較，如果超出環(huán)境信息臨界表中的臨界值，則向服務(wù)器31發(fā)出報(bào)警信息。
[0059]具體的，生產(chǎn)預(yù)警模塊22中包括第一預(yù)警模塊221，用于根據(jù)墑情數(shù)據(jù)產(chǎn)生報(bào)警信息，如果墑情數(shù)據(jù)中的土壤濕度低于環(huán)境信息臨界表中的干旱臨界值，則向服務(wù)器31發(fā)出干旱報(bào)警。之后，服務(wù)器31根據(jù)干旱報(bào)警向監(jiān)控子系統(tǒng)10發(fā)送指令，控制監(jiān)控子系統(tǒng)10中的灌溉控制模塊13開(kāi)始對(duì)作物進(jìn)行灌溉。
[0060]可選的，生產(chǎn)預(yù)警模塊22還包括第二預(yù)警模塊222，用于根據(jù)圖像數(shù)據(jù)中遠(yuǎn)景數(shù)據(jù)和近景數(shù)據(jù)分別向服務(wù)器31發(fā)出全局報(bào)警和局部報(bào)警。由于從網(wǎng)絡(luò)攝像頭能夠獲得田間大范圍內(nèi)的遠(yuǎn)景數(shù)據(jù)，還可以通過(guò)調(diào)整焦距對(duì)個(gè)別作物進(jìn)行小范圍圖像獲取，即近景數(shù)據(jù)。根據(jù)遠(yuǎn)景數(shù)據(jù)和近景數(shù)據(jù)的不同還能進(jìn)行不同角度的報(bào)警。其中全局報(bào)警包括:
[0061]根據(jù)遠(yuǎn)景數(shù)據(jù)得到作物群體圖像信息計(jì)算缺苗率，如果缺苗率高于環(huán)境信息臨界表中的缺苗率，則向服務(wù)器31發(fā)出缺苗報(bào)警；或者
[0062]根據(jù)遠(yuǎn)景數(shù)據(jù)得到作物群體圖像信息計(jì)算倒伏率，如果倒伏率高于環(huán)境信息臨界表中的倒伏率，則向服務(wù)器31發(fā)出倒伏報(bào)警。
[0063]局部報(bào)警包括:
[0064]根據(jù)近景數(shù)據(jù)對(duì)作物的葉、莖或果實(shí)的圖像做紋理分析得到相應(yīng)的紋理圖像，如果得到的紋理圖像與正常紋理圖像之間的差值超過(guò)閾值，則向服務(wù)器31發(fā)出病蟲害報(bào)警。之后，服務(wù)器31再將缺苗報(bào)警、倒伏報(bào)警或病蟲害報(bào)警發(fā)送給客戶端32，以實(shí)現(xiàn)用戶能實(shí)時(shí)了解田間作物的狀況。
[0065]按照子系統(tǒng)所在不同層進(jìn)行劃分，給出上述系統(tǒng)的一個(gè)最佳實(shí)施方案，具體如下:
[0066](一 )物理層
[0067]物理層包括監(jiān)控子系統(tǒng)，包括監(jiān)控模塊、墑情監(jiān)測(cè)模塊、灌溉控制模塊、通信模塊和供電模塊，連接關(guān)系和功能如上所述，此處不再贅述。監(jiān)控子系統(tǒng)的各部分與服務(wù)器以及客戶端的拓?fù)潢P(guān)系如圖2所示。
[0068]( 二 )數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)層
[0069]數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)層主要包括:
[0070]I)生產(chǎn)檔案數(shù)據(jù)，生產(chǎn)檔案數(shù)據(jù)記錄作物生長(zhǎng)過(guò)程中進(jìn)行的農(nóng)事各項(xiàng)操作以及作物生長(zhǎng)信息，方便用戶進(jìn)行作物種植過(guò)程信息溯源，其數(shù)據(jù)的構(gòu)造步驟:
[0071]①農(nóng)業(yè)專家按照種植作物品種信息，制定作物種植生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程；②農(nóng)業(yè)專家按照生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程以及種植環(huán)境信息，制定逐日生產(chǎn)操作表單；③種植工人按照逐日生產(chǎn)操作表單，進(jìn)行作物生產(chǎn)種植農(nóng)事操作，并填寫作物生長(zhǎng)信息以及警報(bào)信息；④農(nóng)業(yè)專家根據(jù)種植工人填報(bào)信息，及時(shí)調(diào)整逐日生產(chǎn)操作表單；⑤對(duì)以上操作進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，形成作物種植生產(chǎn)檔案。
[0072]需要說(shuō)明的是，在虛擬立體場(chǎng)景下，還可以是用戶通過(guò)客戶端輸入其制定的技術(shù)規(guī)程，按照用戶的要求對(duì)作物生長(zhǎng)進(jìn)行控制，使得該系統(tǒng)更加滿足用戶的個(gè)性化需求，互動(dòng)性較強(qiáng)。
[0073]2)生產(chǎn)預(yù)警數(shù)據(jù)，生產(chǎn)預(yù)警數(shù)據(jù)包括基于墑情數(shù)據(jù)的預(yù)警和基于網(wǎng)絡(luò)攝像頭采集圖像數(shù)據(jù)的預(yù)警。
[0074]基于墑情數(shù)據(jù)的預(yù)警模塊由以下三部分組成:①根據(jù)系統(tǒng)搭建的墑情檢測(cè)站進(jìn)行墑情數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集與存儲(chǔ)；②基于臨界表的環(huán)境信息報(bào)警，由農(nóng)作種植專家按照種植作物品種特性以及作物生長(zhǎng)不同時(shí)間階段，建立環(huán)境信息報(bào)警臨界表，系統(tǒng)按照環(huán)境信息報(bào)警臨界表，結(jié)合實(shí)時(shí)采集環(huán)境信息進(jìn)行實(shí)時(shí)環(huán)境報(bào)警。③基于環(huán)境信息的灌溉決策支持功能，根據(jù)報(bào)警結(jié)果和作物生長(zhǎng)所需適宜含水量的上、下限比較情況，確定灌溉方案，并根據(jù)需要發(fā)出使機(jī)泵自動(dòng)開(kāi)啟的指令，按照制定的灌水計(jì)劃，按灌溉順序、灌溉時(shí)間，實(shí)現(xiàn)按需、精準(zhǔn)灌溉，達(dá)到高效節(jié)水、優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的目的。
[0075]基于網(wǎng)絡(luò)攝像頭采集圖像數(shù)據(jù)的預(yù)警模塊由以下兩部分組成:①根據(jù)系統(tǒng)搭建的網(wǎng)絡(luò)攝像監(jiān)控系統(tǒng)，進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集與存儲(chǔ)，設(shè)置圖像采集定時(shí)器，每整點(diǎn)采集一組圖像，每組圖像包括近景和遠(yuǎn)景兩幅圖像，并通過(guò)標(biāo)記圖像類型以及時(shí)間信息，進(jìn)行命名存儲(chǔ)便于查詢基于圖像報(bào)警，分為局部報(bào)警和全局報(bào)警，局部報(bào)警根據(jù)變焦采集的作物近景圖像數(shù)據(jù)，通過(guò)近景采集的作物葉片、莖節(jié)、果實(shí)圖像信息，利用紋理信息比較，進(jìn)行病蟲害報(bào)警；全局報(bào)警根據(jù)變焦采集的作物遠(yuǎn)景圖像數(shù)據(jù)，通過(guò)遠(yuǎn)景采集的作物群體圖像信息，計(jì)算缺苗率、倒伏情況信息報(bào)警。
[0076](三)互動(dòng)體驗(yàn)層
[0077]互動(dòng)體驗(yàn)層有效利用監(jiān)控子系統(tǒng)，結(jié)合數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)，為用戶搭建作物認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)服務(wù)系統(tǒng)，主要包括如下模塊:
[0078]I)基于監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控，用戶通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)訪問(wèn)網(wǎng)路攝像機(jī)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控“認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)”種植區(qū)生產(chǎn)活動(dòng)場(chǎng)景，通過(guò)操作攝像頭方向用戶能夠?qū)z像頭安裝位置360度角度的場(chǎng)景監(jiān)控，通過(guò)調(diào)整攝像頭的焦距，能夠進(jìn)行遠(yuǎn)景以及近景觀看，近景能夠清晰看到種植作物的葉片，實(shí)時(shí)了解作物生長(zhǎng)情況，遠(yuǎn)景能夠看到委托管理工人田間管理勞動(dòng)過(guò)程，實(shí)時(shí)監(jiān)控田間管理過(guò)程以及學(xué)習(xí)工人田間作業(yè)技能。
[0079]2)基于3D動(dòng)漫視頻的作物種植科普技術(shù)學(xué)習(xí)，依據(jù)“認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)”種植園區(qū)中種植作物的種植技術(shù)規(guī)程，利用3D動(dòng)漫視頻開(kāi)發(fā)技術(shù)，開(kāi)發(fā)“認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)”農(nóng)作物的虛擬種植動(dòng)漫教程，介紹農(nóng)作物每個(gè)階段的種植手段、種植方法、種植工具以及對(duì)無(wú)公害種植方法的宣傳。從而滿足參加“認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)”用戶對(duì)于作物種植知識(shí)的學(xué)習(xí)培訓(xùn)，增加種植技能，更好的體驗(yàn)種植的樂(lè)趣。
[0080]3)種植過(guò)程信息溯源，“認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)”體驗(yàn)用戶通過(guò)種植過(guò)程存儲(chǔ)信息，對(duì)“認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)”種植區(qū)種植過(guò)程信息的溯源查詢，根據(jù)信息類別，用戶能夠溯源的信息包括:
[0081]①基于圖像監(jiān)控信息進(jìn)行溯源，根據(jù)“認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)”作物種植區(qū)安裝網(wǎng)絡(luò)攝像頭的定時(shí)采集、攝像頭方向調(diào)整以及變焦功能，把安裝攝像頭的地塊按照每個(gè)角度間隔60度，分割為6個(gè)區(qū)域，每間隔一小時(shí)定時(shí)采集每個(gè)區(qū)域的近景遠(yuǎn)景各一張圖像照片，并命名編號(hào)自動(dòng)存儲(chǔ)于服務(wù)器中，“認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)”用戶通過(guò)訪問(wèn)服務(wù)器能夠獲取種植區(qū)域的圖像信息，用于作物生長(zhǎng)過(guò)程信息溯源。②基于墑情數(shù)據(jù)進(jìn)行溯源，墑情數(shù)據(jù)的定時(shí)獲取與存儲(chǔ)，“認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)”種植區(qū)安裝的墑情傳感設(shè)備每間隔10分鐘定時(shí)采集氣候墑情數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)于服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)中。墑情數(shù)據(jù)歷史查詢，用戶通過(guò)訪問(wèn)服務(wù)器獲取“認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)”種植區(qū)的土壤的溫濕度、空氣溫濕度、太陽(yáng)輻射度、降雨量以及風(fēng)速風(fēng)向歷史信息，可以一天為單位，以周為單位，以月為單位進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢；墑情數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析功能，統(tǒng)計(jì)分析在合理墑情范圍內(nèi)的墑情數(shù)據(jù)的天數(shù)等。③基于生產(chǎn)管理檔案進(jìn)行溯源，通過(guò)查詢種植技術(shù)工人逐日填寫的生產(chǎn)管理檔案，用戶能夠了解到“認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)”種植區(qū)內(nèi)的生產(chǎn)管理情況。
[0082]4)基于虛擬3D場(chǎng)景的虛實(shí)互動(dòng)；通過(guò)3D建模技術(shù)，以1:1的比例建立“認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)”種植區(qū)的虛擬3D場(chǎng)景，“認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)”用戶不僅能夠?qū)嶋H種植區(qū)參與互動(dòng)，還可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)在“認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)”虛擬種植區(qū)中進(jìn)行場(chǎng)景漫游、數(shù)據(jù)查詢(墑情數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù))以及遠(yuǎn)程種植管理，其中種植管理包括提交和填寫生產(chǎn)檔案以及遠(yuǎn)程控制灌溉設(shè)備，從而提高“認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)“虛實(shí)結(jié)合互動(dòng)體驗(yàn)的樂(lè)趣。
[0083]5)基于“認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)”互動(dòng)分享，該模塊通過(guò)論壇的形式，為“認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)”用戶提供交流平臺(tái)，用戶通過(guò)手機(jī)客戶端拍攝“認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)”用戶勞動(dòng)場(chǎng)景圖片、通過(guò)遠(yuǎn)程訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)攝像頭拍攝的“認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)”種植區(qū)場(chǎng)景圖片、作物長(zhǎng)勢(shì)，果實(shí)采收等圖片，并分享參與“認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)”實(shí)踐的心得體會(huì)，技術(shù)交流，勞動(dòng)成果等評(píng)論，同時(shí)其他用戶能夠?qū)υ撚脩舭l(fā)布的信息進(jìn)行評(píng)論回復(fù)，并可通過(guò)連接微博進(jìn)行深度交流以及信息傳播。
[0084]綜上所述，本實(shí)施例根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、虛擬動(dòng)漫技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，提出了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的“認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)”服務(wù)系統(tǒng)，有效解決目前“認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)”旅游項(xiàng)目發(fā)展具有局限性的弊端。與傳統(tǒng)的“認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)”農(nóng)業(yè)休閑旅游相比，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、虛擬動(dòng)漫技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的基于物聯(lián)網(wǎng)的“認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)”服務(wù)系統(tǒng)，能夠有效解決目前“認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)”旅游項(xiàng)目發(fā)展的弊端，有效增強(qiáng)“認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)”旅游項(xiàng)目的互動(dòng)性與趣味性，增強(qiáng)“認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)”農(nóng)業(yè)休閑旅游的可持續(xù)性，加強(qiáng)農(nóng)村文化資源挖掘，提升農(nóng)產(chǎn)品附加值，融入農(nóng)業(yè)科普教育內(nèi)涵。該系統(tǒng)還具有較好的擴(kuò)展性，能夠根據(jù)不同農(nóng)業(yè)旅游園區(qū)主推“認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)”作物的不同，而進(jìn)行更大范圍的推廣和應(yīng)用。
[0085]實(shí)施例二
[0086]基于上述實(shí)施例一，相應(yīng)的，本實(shí)施例還提供了一種作物認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)服務(wù)方法，步驟流程如圖3所示，包括以下步驟:
[0087]步驟S1、數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)建立生產(chǎn)檔案數(shù)據(jù)，記錄作物生長(zhǎng)過(guò)程中進(jìn)行的操作規(guī)程以及作物生長(zhǎng)信息，并向服務(wù)器發(fā)送指令，指示監(jiān)控子系統(tǒng)按照生產(chǎn)檔案數(shù)據(jù)中記錄的操作規(guī)程種植作物。
[0088]步驟S2、監(jiān)控子系統(tǒng)對(duì)田間作物進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，得到監(jiān)控視頻，定時(shí)采集得到圖像數(shù)據(jù)和田間環(huán)境的墑情數(shù)據(jù)，并發(fā)送給服務(wù)器。
[0089]步驟S3、根據(jù)監(jiān)控視頻獲知田間管理過(guò)程，并將預(yù)先制作的科普教程發(fā)送給客戶端。
[0090]步驟S4、服務(wù)器根據(jù)圖像數(shù)據(jù)和墑情數(shù)據(jù)建立虛擬立體場(chǎng)景，將來(lái)自客戶端的生產(chǎn)指令發(fā)送給數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)，指示建立符合生產(chǎn)指令的操作規(guī)程，并更新之前生產(chǎn)檔案數(shù)據(jù)中的操作規(guī)程；以及根據(jù)從服務(wù)器獲取的墑情數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析得到報(bào)警信息，具體的:如果超出環(huán)境信息臨界表中的臨界值，則向服務(wù)器發(fā)出報(bào)警信息。
[0091]具體的，上述步驟S4中根據(jù)從所述服務(wù)器獲取的墑情數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析得到報(bào)警信息包括:
[0092]對(duì)墑情數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析，將墑情數(shù)據(jù)中的土壤濕度與預(yù)先設(shè)定的環(huán)境信息臨界表進(jìn)行對(duì)比，如果墑情數(shù)據(jù)中的土壤濕度低于環(huán)境信息臨界表中的干旱臨界值，則向服務(wù)器發(fā)出干旱報(bào)警；
[0093]服務(wù)器根據(jù)干旱報(bào)警向監(jiān)控子系統(tǒng)發(fā)送指令，控制監(jiān)控子系統(tǒng)中的灌溉控制模塊開(kāi)始對(duì)作物進(jìn)行灌溉。
[0094]可選的，上述步驟S4中根據(jù)從所述服務(wù)器獲取的墑情數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析得到報(bào)警信息包括:
[0095]根據(jù)圖像數(shù)據(jù)中遠(yuǎn)景數(shù)據(jù)和近景數(shù)據(jù)分別向服務(wù)器發(fā)出全局報(bào)警和局部報(bào)警，其中的全局報(bào)警包括:
[0096]根據(jù)遠(yuǎn)景數(shù)據(jù)得到作物群體圖像信息計(jì)算缺苗率，如果缺苗率高于環(huán)境信息臨界表中的缺苗率，則向服務(wù)器發(fā)出缺苗報(bào)警；或者
[0097]根據(jù)遠(yuǎn)景數(shù)據(jù)得到作物群體圖像信息計(jì)算倒伏率，如果倒伏率高于環(huán)境信息臨界表中的倒伏率，則向服務(wù)器發(fā)出倒伏報(bào)警。
[0098]其中的局部報(bào)警包括:
[0099]根據(jù)近景數(shù)據(jù)對(duì)作物的葉、莖或果實(shí)的圖像做紋理分析得到相應(yīng)的紋理圖像，如果得到的紋理圖像與正常紋理圖像之間的差值超過(guò)閾值，則向服務(wù)器發(fā)出病蟲害報(bào)警；
[0100]最后服務(wù)器將缺苗報(bào)警、倒伏報(bào)警或病蟲害報(bào)警發(fā)送給客戶端。
[0101]該方法結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、虛擬動(dòng)漫技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)，為田間的監(jiān)控子系統(tǒng)、服務(wù)器以及客戶端之間建立關(guān)聯(lián)，不僅用戶可以在客戶端對(duì)田間作物的生長(zhǎng)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，還能依據(jù)記錄的操作規(guī)程做成科普視頻，供用戶參考，使得即便沒(méi)有相關(guān)操作經(jīng)驗(yàn)的用戶對(duì)種植手段、種植方法等進(jìn)行學(xué)習(xí)，并在掌握一定技能后在虛擬立體場(chǎng)景中對(duì)作物種植進(jìn)行規(guī)劃，給出自己的生產(chǎn)指令，增加互動(dòng)性和參與性，對(duì)認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)模式的可持續(xù)性發(fā)展廣生積極影響。
[0102]以上實(shí)施方式僅用于說(shuō)明本發(fā)明，而并非對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專利保護(hù)范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。
【權(quán)利要求】
1.一種作物認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)服務(wù)系統(tǒng)，其特征在于，包括:監(jiān)控子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)和互動(dòng)子系統(tǒng)； 其中所述監(jiān)控子系統(tǒng)用于對(duì)田間作物進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，得到監(jiān)控視頻，定時(shí)采集得到圖像數(shù)據(jù)和田間環(huán)境的墑情數(shù)據(jù)，并將所述監(jiān)控視頻、所述圖像數(shù)據(jù)和所述墑情數(shù)據(jù)發(fā)送給所述互動(dòng)子系統(tǒng)； 所述數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)中包括生產(chǎn)檔案模塊和生產(chǎn)預(yù)警模塊，所述生產(chǎn)檔案模塊用于根據(jù)生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程建立生產(chǎn)檔案數(shù)據(jù)，記錄作物生長(zhǎng)過(guò)程中進(jìn)行的操作規(guī)程以及作物生長(zhǎng)信息，所述生產(chǎn)預(yù)警模塊用于根據(jù)從所述服務(wù)器獲取的墑情數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析得到報(bào)警信息，并發(fā)送給所述互動(dòng)子系統(tǒng)； 所述互動(dòng)子系統(tǒng)包括服務(wù)器和客戶端，所述服務(wù)器用于根據(jù)所述監(jiān)控視頻獲知田間管理過(guò)程；還用于將預(yù)先制作的科普教程發(fā)送給所述客戶端；還用于根據(jù)所述圖像數(shù)據(jù)和所述墑情數(shù)據(jù)建立虛擬立體場(chǎng)景；還用于將來(lái)自所述客戶端的生產(chǎn)指令發(fā)送給所述數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)，指示建立符合所述生產(chǎn)指令的操作規(guī)程；還用于按照所述生成檔案數(shù)據(jù)中記錄的操作規(guī)程指示所述監(jiān)視子系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的作物認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)服務(wù)系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控子系統(tǒng)包括監(jiān)控模塊、墑情監(jiān)測(cè)模塊、灌溉控制模塊和通信模塊； 所述監(jiān)控模塊包括網(wǎng)絡(luò)攝像頭和用于支撐所述網(wǎng)絡(luò)攝像頭的云臺(tái)；所述墑情監(jiān)測(cè)模塊包括土壤溫濕度傳感器，用于測(cè)量土壤溫濕度，得到所述墑情數(shù)據(jù)；所述灌溉控制模塊包括有多條水管構(gòu)成的灌溉網(wǎng)管和控制閥，用于對(duì)灌溉進(jìn)行控制；所述通信模塊與所述監(jiān)控模塊、所述墑情監(jiān)測(cè)模塊和所述灌溉模塊連接，用于實(shí)現(xiàn)所述監(jiān)控模塊、所述墑情監(jiān)測(cè)模塊和所述灌溉模塊與所述服務(wù)器之間的通信。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的作物認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)服務(wù)系統(tǒng)，其特征在于，所述生產(chǎn)預(yù)警模塊包括第一預(yù)警模塊，用于根據(jù)所述墑情數(shù)據(jù)產(chǎn)生報(bào)警信息，如果所述墑情數(shù)據(jù)中的土壤濕度低于所述環(huán)境信息臨界表中的干旱臨界值，則向所述服務(wù)器發(fā)出干旱報(bào)警。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的作物認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)服務(wù)系統(tǒng)，其特征在于，所述服務(wù)器根據(jù)所述干旱報(bào)警向所述監(jiān)控子系統(tǒng)發(fā)送指令，控制所述監(jiān)控子系統(tǒng)中的灌溉控制模塊開(kāi)始對(duì)作物進(jìn)行灌溉。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的作物認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)服務(wù)系統(tǒng)，其特征在于，所述生產(chǎn)預(yù)警模塊還包括第二預(yù)警模塊，用于根據(jù)所述圖像數(shù)據(jù)中遠(yuǎn)景數(shù)據(jù)和近景數(shù)據(jù)分別向所述服務(wù)器發(fā)出全局報(bào)警和局部報(bào)警； 所述全局報(bào)警包括: 根據(jù)所述遠(yuǎn)景數(shù)據(jù)得到作物群體圖像信息計(jì)算缺苗率，如果所述缺苗率高于所述環(huán)境信息臨界表中的缺苗率，則向所述服務(wù)器發(fā)出缺苗報(bào)警；或者 根據(jù)所述遠(yuǎn)景數(shù)據(jù)得到作物群體圖像信息計(jì)算倒伏率，如果所述倒伏率高于所述環(huán)境信息臨界表中的倒伏率，則向所述服務(wù)器發(fā)出倒伏報(bào)警； 所述局部報(bào)警包括: 根據(jù)所述近景數(shù)據(jù)對(duì)作物的葉、莖或果實(shí)的圖像做紋理分析得到相應(yīng)的紋理圖像，如果得到的紋理圖像與正常紋理圖像之間的差值超過(guò)閾值，則向所述服務(wù)器發(fā)出病蟲害報(bào)目Ο
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的作物認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)服務(wù)系統(tǒng)，其特征在于，所述服務(wù)器將所述缺苗報(bào)警、倒伏報(bào)警或所述病蟲害報(bào)警發(fā)送給所述客戶端。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的作物認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)服務(wù)系統(tǒng)，其特征在于，所述客戶端包括計(jì)算機(jī)終端和/或手機(jī)終端。
8.—種作物認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)服務(wù)方法，其特征在于，包括: 數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)建立生產(chǎn)檔案數(shù)據(jù)，記錄作物生長(zhǎng)過(guò)程中進(jìn)行的操作規(guī)程以及作物生長(zhǎng)信息，并向服務(wù)器發(fā)送指令，指示監(jiān)控子系統(tǒng)按照所述生產(chǎn)檔案數(shù)據(jù)中記錄的操作規(guī)程種植作物； 所述監(jiān)控子系統(tǒng)對(duì)田間作物進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，得到監(jiān)控視頻，定時(shí)采集得到圖像數(shù)據(jù)和田間環(huán)境的墑情數(shù)據(jù)，并發(fā)送給所述服務(wù)器；根據(jù)所述監(jiān)控視頻獲知田間管理過(guò)程，并將預(yù)先制作的科普教程發(fā)送給所述客戶端；所述服務(wù)器根據(jù)所述圖像數(shù)據(jù)和所述墑情數(shù)據(jù)建立虛擬立體場(chǎng)景；將來(lái)自所述客戶端的生產(chǎn)指令發(fā)送給所述數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)，指示建立符合所述生產(chǎn)指令的操作規(guī)程，并更新之前生產(chǎn)檔案數(shù)據(jù)中的操作規(guī)程；還根據(jù)從所述服務(wù)器獲取的墑情數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析得到報(bào)警信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的作物認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)服務(wù)方法，其特征在于，所述根據(jù)從所述服務(wù)器獲取的墑情數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析得到報(bào)警信息包括: 對(duì)所述墑情數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析，如果所述墑情數(shù)據(jù)中的土壤濕度低于所述環(huán)境信息臨界表中的干旱臨界值，則向所述服務(wù)器發(fā)出干旱報(bào)警； 所述服務(wù)器根據(jù)所述干旱報(bào)警向所述監(jiān)控子系統(tǒng)發(fā)送指令，控制所述監(jiān)控子系統(tǒng)中的灌溉控制模塊開(kāi)始對(duì)作物進(jìn)行灌溉。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的作物認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)服務(wù)方法，其特征在于，所述根據(jù)從所述服務(wù)器獲取的墑情數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析得到報(bào)警信息包括: 對(duì)所述圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像處理，根據(jù)所述圖像數(shù)據(jù)中遠(yuǎn)景數(shù)據(jù)和近景數(shù)據(jù)分別向所述服務(wù)器發(fā)出全局報(bào)警和局部報(bào)警； 所述全局報(bào)警包括: 根據(jù)所述遠(yuǎn)景數(shù)據(jù)得到作物群體圖像信息計(jì)算缺苗率，如果所述缺苗率高于所述環(huán)境信息臨界表中的缺苗率，則向所述服務(wù)器發(fā)出缺苗報(bào)警；或者 根據(jù)所述遠(yuǎn)景數(shù)據(jù)得到作物群體圖像信息計(jì)算倒伏率，如果所述倒伏率高于所述環(huán)境信息臨界表中的倒伏率，則向所述服務(wù)器發(fā)出倒伏報(bào)警； 所述局部報(bào)警包括: 根據(jù)所述近景數(shù)據(jù)對(duì)作物的葉、莖或果實(shí)的圖像做紋理分析得到相應(yīng)的紋理圖像，如果得到的紋理圖像與正常紋理圖像之間的差值超過(guò)閾值，則向所述服務(wù)器發(fā)出病蟲害報(bào)m.1=1 ， 所述服務(wù)器將所述缺苗報(bào)警、倒伏報(bào)警或所述病蟲害報(bào)警發(fā)送給所述客戶端。
【文檔編號(hào)】H04L29/08GK104267674SQ201410450151
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年9月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月4日
【發(fā)明者】吳升, 郭新宇, 孫珂, 王傳宇, 肖伯祥 申請(qǐng)人:北京農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究中心