[发明专利]基于5G的农业物联网建设系统及方法

说明书

本发明提出基于5G的农业物联网建设系统，包括远程终端单元(RTU)、数据汇总子系统、数据分组子系统与数据调度子系统；RTU将组合传感器采集的现场农业传感数据通过5G发送至数据汇总子系统；数据汇总子系统包含数据汇总队列；数据分组子系统包括多个数据管道，每个数据管道与至少一个数据汇总队列连接，用于获取数据汇总队列存储的现场农业传感数据后，对其进行分组分析；数据调度子系统用于基于分组分析的结果，生成数据调度策略，用于指示组合传感器调节其传感采集模式，和/或，更新其对应的数据本地识别模型。本发明能够减轻5G传输环境下的大数据传输压力。本发明还包括对应的建设方法以及实现方法的存储介质。

技术领域

本发明属于5G与农业物联网技术领域，尤其涉及一种基于5G的农业物联网建设系统、方法以及实现所述方法的计算机程序指令介质。

背景技术

智慧农业已经成为中国农业发展的必然趋势。目前，阿里、百度、京东等互联网巨头纷纷将大数据、云计算、物联网、人工智能等先进技术应用于农业领域，以打造智慧农业。但要实现以上技术在农业领域的落地实施，必须要有气象、土壤、病虫害等方面海量的数据支持。5G作为继4G之后的新一代通信技术，具有超高的速率和超低的时效性，能够重点解决无线网络和无线传输的各种问题，突破4G网络的容量瓶颈，从而提高数据传输分析的速度与精准度，为智慧农业各环节的提速升级提供基础，为维持物联网发展、推动智能化时代前进提供动力。

举例来说，作物生长最重要的营养元素为氮、磷、钾，合理的作物养分供给是作物健康成长必备的条件。通常精确检测作物养分的方法是基于实验室的直接化学检测方法，有些往往以破坏作物生存、生长为代价，实时性差，成本高，污染大。通过光谱检测作物养分的无损快速间接检测方法已成为基于物联网的作物信息感知的重要手段。受益于智能感知、传输、处理技术的发展，使得物联网和人工智能技术成为我国农业智能化的一种新的技术革命。如果利用现代信息技术的优势，采用物联网架构技术、智能传感器技术、网络传输技术、信息处理技术等，对大田施肥系统中氮素的实时与快速采集与传输、施肥量、施肥时间以及各个关键设备的运行状态进行监测，就能保证变量施肥系统安全正常运行，施肥准确、合理。使施肥人员和农业管理人员无论在何处，都可以实时了解农田植物需肥及施肥系统的工作状态。从而更加充分的发挥滴灌施肥技术、水肥一体化的优势，进一步提高滴灌施肥过程中的水肥利用效率，达到减少投入，提高作物产量和品质和保护环境的作用。

申请号为CN202110223367.X的中国发明专利申请提出一种基于物联网的温室大棚环境监测与管理系统及方法，包括环境数据监测模块、数据存储模块、无线传输模块、环境调节模块、环境控制设备和上位机软件，其中，所述环境数据监测模块通过无线网络的方式与服务器上位机连接，所述环境数据监测模块与环境控制系统采用电连接；该发明提供的基于物联网的温室大棚环境监测与管理系统可以准确采集温室大棚内的环境数据，并实现可靠数据储存、传输，并根据适合作物生长的环境指标进行控制，提高作物产量、降低管理成本，通过远程命令功能，将命令传输给环境调节模块，从而调用各类环境控制设备，实现人工管理。

然而，现有技术中的农业物联网相关方案中无法充分利用5G网络的传输特点，导致数据传输压力大，并且大量不必要的高频传输；同时，现有技术的农业物联网现场终端都是采用静止(不变)模式执行数据采集，无法适应数据本身的动态反馈需要；最后，在海量物联网终端布局场景中，现有技术的上述方案将导致数据传输阻塞，虽然5G传输速度较快，但是仍热无法及时将有效的数据发送到后台进行分析，降低了数据处理效率。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种基于5G的农业物联网建设系统、方法以及实现所述方法的计算机程序指令介质。

总体而言，本发明的技术方案的整体实现原理如下：

(1)获取现场农业传感数据；

(2)汇总所述现场农业传感数据执行分组，获得分组现场农业传感数据；

(3)对每个分组的现场农业传感数据，执行分组分析，生成调度策略；