[发明专利]一种基于农业物联网的元宇宙交互系统及其方法

说明书

本发明的一种基于农业物联网的元宇宙交互系统及其方法，其中，一种基于农业物联网的元宇宙交互系统，包括农业物联网架构单元和虚拟交互单元,所述的农业物联网采集现实农田的动态数据，所述的数据包括农田地形图，所述的农业物联网架构单元包括感知层、网络层和应用层，农业物联网采集的数据传输至虚拟交互单元，所述的虚拟交互单元包括展示互动层和执行机构层；所述的展示互动层展示虚拟农田、监测数据、人机互动；所述的执行机构层执行虚拟交互单元下达指令。

技术领域

本发明属于元宇宙技术领域，尤其涉及一种基于农业物联网的元宇宙交互系统及其方法。

背景技术

农业物联网系统利用温度传感器、湿度传感器、PH值传感器、电导率传感器、光照度传感器、CO₂传感器等设备，检测环境中的温度、相对湿度、PH值、EC值、光照强度、土壤养分、CO₂浓度等物理量参数，并通过系统处理，保证农作物有一个良好的、适宜的生长环境。元宇宙是把现实世界中采集的静态数据和动态数据投送到虚拟世界的构成设计中，形成一个在同一时间轴上与现实世界平行的虚拟世界。农业物联网在国内已经获得广泛应用。元宇宙建立虚拟世界，提供“虚拟人”与人类互动，人类也可以“化身”为“虚拟人”，在虚拟世界里互相交流，甚至可以进行商业活动，如举行会议、签订合同等，中国专利《一种元宇宙系统》(申请日：2021.12.12，申请号：202111513293.X，申请公布号：CN114359519A)已有公开，此外，中国专利《基于DIKWP模型的元宇宙虚拟交互方法》(申请日：2021.12.31，申请号：202111675871.X，申请公布号：CN114359523 A)、外国申请人于中国申请《元宇宙数据融合系统》(申请日：2020.05.15，申请号：202080041118.2，申请公布号：CN 114223008A)也有应用。农业物联网和元宇宙两方面，技术均成熟，但是目前国内外暂无把两者结合起来形成一个适用于农村或者农业土地上新系统的技术方案。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷，本发明提供一种基于农业物联网的元宇宙交互系统及其方法。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种基于农业物联网的元宇宙交互系统，包括农业物联网架构单元和虚拟交互单元,所述的农业物联网采集现实农田的动态数据，所述的数据包括农田地形图，所述的农业物联网架构单元包括感知层、网络层和应用层，农业物联网采集的数据传输至虚拟交互单元，所述的虚拟交互单元包括展示互动层和执行机构层；所述的展示互动层展示虚拟农田、监测数据、人机互动；所述的执行机构层执行虚拟交互单元下达指令。

进一步的，感知层采集数据通过网络层传输至应用层，所述的应用层依据农田地形图数据搭建虚拟农田环境。

进一步的，所述的展示互动层的设备包括3D环幕模块、VR眼镜和人体穿戴设备；所述的人体穿戴设备中搭载人体动作传感器；

所述的执行机构层的设备包括无人植保机、水肥一体化自动灌溉设备及农机协作单元。

再进一步的，所述的感知层上的感知设备包括农情哨兵采集端、农情无人侦察机、农情气象站，感知层的感知设备上设置数据采集设备；所述的数据采集设备包括温度、湿度、电导率、PH值传感器，RFID设备，视频监控设备；所述的农情无人侦察机飞巡全域农田或抵近侦察无农情哨兵采集端农田区域；所述的农情气象站获得当地气象数据；农机协作单元的农机上设置GPS定位装置和动作传感器；

所述的网络层通过LAN或WLAN或4G或5G或Wifi构成高速网络系统；

所述的应用层包括服务器和路由器、交换机、防火墙网络设备构成的企业网络，网络设备与因特网互联，还包括虚拟农田的演示和人机互动模块、农情传感器的数据收集及存储模块，所述的虚拟农田的演示和人机互动模块与展示互动层互联。

再进一步的，感知设备和/或执行机构层的设备所设区域布置GPS基准站，GPS基准站采集的载波相位发给感知设备和/或执行机构层的设备的用户接收机。