[发明专利]基于云平台的植物工厂智能控制系统

说明书

本发明公开了基于云平台的植物工厂智能控制系统，该系统包括云平台、Android系统控制终端、智能设备端和通信网络。智能设备间通过ZigBee无线通信网络实现数据传输，智能设备端通过路由器或交换机接入云平台，Android系统控制终端通过移动网络或WiFi和云平台进行数据交互。本发明采用C/S架构，对现有的植物工厂智能控制系统进行改进和完善，能够通过Android移动控制终端随时随地调控植物工厂作物的生长环境状态，实现设备接入绑定、数据管理和存储、环境监测和智能控制功能，既保证了用户的智能操作需求，又能够达到促进作物生长、增加作物产量和质量的目的。对于农业生产智能化、可视化、数据化的目标，对农业发展、环境保护和社会进步都具有重要研究价值和意义。

技术领域

本发明涉及一种基于云平台的植物工厂智能控制系统，涉及物联网技术领域、云平台技术领域、ZigBee无线通信技术领域、Android应用软件开发领域、PWM调光技术领域、智能控制技术等相关领域，尤其涉及一种适用于Android系统控制终端的基于云平台的植物工厂智能控制系统。

背景技术

我国作为世界人口大国，人口数量庞大且逐年累加，而国民的衣食所需都依赖农业产出。但随着经济的迅速发展和城市化进程的加快，我国的耕地面积不断减少，人们对绿色健康食品的需求却越来越大，因此，如何利用有限的耕地供给日益增长的人口需要成为我国农业发展的重点和难点。而传统农业技术水平低，农业生产受气候条件影响大；近年来，温室大棚在农业生产中普及，但是大棚内的采光性很差，温湿度只能依靠人为粗略调节，也不能满足现代农业发展的需要。同时，经济的增长也带来了环境污染和资源浪费问题，节能环保成为了现代社会发展的主题；此外，劳动力成本也随着经济的增长而上升，年轻人不愿务农的现象日趋严重，吸引年轻人务农成为我国面临的社会难题，这一系列突出问题促使着我国农业生产向智能化、科技化方向发展。

植物工厂作为现代农业智能化和科技化的最高水平，能够使作物在生长过程中不受外界环境的影响，通过智能控制植物工厂内的环境因素，可降低生产周期、显著提升作物产量、提高耕地利用率，实现周年按计划均衡生产、稳定供给。植物工厂的智能化和精确化，在降低了人工成本的同时也解决了资源浪费问题；不施用农药，农产品绿色安全，品质得到了保障；而且作为高技术密集型产业，植物工厂也能够吸引年轻人务农，因此成为解决上述问题的有效办法。近年来，国内外先后开始对植物工厂进行深入研究和开发并发展迅速，传统的单片机植物工厂智能控制系统和现场总线植物工厂智能控制系统虽操作简单、成本低、控制灵活，但是带来的严重问题是布线复杂、可靠性差、故障率高、维护成本高，而PLC(可编程式控制器)植物工厂智能控制系统虽可靠性高、稳定性强，但成本较高、普及难度大。而且植物工厂智能控制系统是一个复杂的系统工程，涉及到采集数据接入、数据传输、数据存储、数据处理、智能控制和终端应用等诸多环节，对系统的可靠、可维护性和易操作性要求都较高。

发明内容

基于背景技术中说明的问题，本发明提供了一种基于云平台技术、Android系统软件开发技术、ZigBee等无线通信技术、PWM调光技术以及智能控制技术的植物工厂智能控制系统，采用C/S架构，对现有的植物工厂智能控制系统进行改进和完善，能够通过Android移动控制终端随时随地调控植物工厂作物的生长环境状态(包括光照强度、温度和相对湿度)，实现了设备接入绑定、数据管理和存储、环境监测和智能控制等功能，既保证了用户的智能操作需求，又能够达到促进作物生长、增加作物产量和质量的目的。达到了农业生产智能化、可视化、数据化的目标，对农业发展、环境保护和社会进步都具有重要研究价值和意义。

本发明采用的技术方案为基于云平台的植物工厂智能控制系统，该系统包括云平台、Android系统控制终端、智能设备端和通信网络。智能设备间通过ZigBee无线通信网络实现数据传输，智能设备端通过路由器或交换机接入云平台，Android系统控制终端通过移动网络或WiFi和云平台进行数据交互。