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申请/专利权人：杨凌职业技术学院;咸阳市秦都区职业教育中心

摘要：本发明公开了一种基于智联网技术的设施草莓种植系统，包括传感器组件，还包括边缘计算盒子、LORA无线数通模块组件、继电器模块、4G网络设备、监控摄像头、立式触摸显示屏、移动终端和温室设备；传感器组件、边缘计算盒子和继电器模块均与LORA无线数通模块组件连接，温室设备与继电器模块通讯连接，4G网络设备、监控摄像头和立式触摸显示屏均与边缘计算盒子连接，移动终端与4G网络设备通讯连接。本发明中通过边缘计算技术将云端处理数据的能力放到了边缘端，保证了数据的安全性，并且节省了云端的费用成本；同时，通过人工智能专家系统分析模块分析环境因子数据，然后反向对温室设备进行控制，达到全自动化、智能化、草莓精准种植管理的目的。

主权项：1.一种基于智联网技术的设施草莓种植系统，包括传感器组件，其特征在于：还包括边缘计算盒子、LORA无线数通模块组件、继电器模块、4G网络设备、监控摄像头、立式触摸显示屏、移动终端和温室设备；所述传感器组件、边缘计算盒子和继电器模块均与所述LORA无线数通模块组件连接，所述温室设备与所述继电器模块通讯连接，所述4G网络设备、监控摄像头和立式触摸显示屏均与所述边缘计算盒子连接，所述移动终端与所述4G网络设备通讯连接；所述LORA无线数通模块组件包括LORA无线数通模块A、LORA无线数通模块B和LORA无线数通模块C，传感器组件通过RS485协议与LORA无线数通模块B连接，边缘计算盒子通过USB与LORA无线数通模块A连接，继电器模块通过RS485协议与LORA无线数通模块C连接，LORA无线数通模块B和LORA无线数通模块C均通过LORA无线传输协议与LORA无线数通模块A连接；所述边缘计算盒子包括数据采集模块、数据存储模块、数据处理模块、数据接口模块、专家系统分析模块、视觉处理模块、大屏展示模块和温室设备控制模块；数据采集模块负责监听LORA无线数通模块A的USB串口，控制发送RS485的问询协议给传感器组件和继电器模块，并实时监听返回的应答帧；数据处理模块负责对数据采集模块采集到的传感器组件的数据进行处理；数据存储模块负责存储传感器组件的数据；数据接口模块的功能包括负责对外提供数据访问接口，另外还支持设备的远程控制接口和设备开关状态查询接口，支持专家系统分析模块的策略设置接口；专家系统分析模块利用人工智能机器学习算法，分析训练草莓种植历史数据，结合草莓种植的不同生长阶段，自动化智能化控制温室设备运行，从而调节出草莓该阶段生长所需要的环境因子；视觉处理模块通过监控摄像头获取草莓实时生长画面，通过深度学习检测模型判断草莓当前的生长状态，结合专家系统分析模块及时做出处理并上报信息给用户；温室设备控制模块根据专家系统分析模块的指示向温室设备发送控制指令，并实时获取温室设备当前的运行状态；大屏展示模块负责可视化展示当前温室的环境因子数据信息；专家系统分析模块调节草莓生长所需要的环境因子的具体内容包括：在草莓苗期，根据阈值调节温度，打开通风设备降温，同时打开灌溉设备，补充水分；在草莓花期，早上7点到晚上7点，根据光照阈值，打开补光设备进行补光；在草莓果期，当温室内温度小于最低阈值时，开启加温设备，当温度高于最高阈值时，打开通风设备和遮阳设备；进入11-12月之后，当温室内温度低于5度时，开启加温设备，同时关闭通风设备，保证不同温室设备之间的操作不会产生矛盾；数据采集模块获取传感器组件数据的具体过程包括：数据采集模块间隔10秒轮询式问询每个传感器的当前数据，传感器通过LORA协议透传模式，接收到问询帧，并按照RS485协议规范返回应答帧，此时数据采集模块将接收到的数据发送给数据处理模块；数据处理模块对传感器组件数据进行处理的具体内容包括，数据过滤：校验传感器组件返回的应答帧是否合法，是否缺损，如果不合法，则将数据丢弃；数据换算：根据不同传感器的数据计算规则，将应答帧返回的16进制数据处理成可读的10进制数据。

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