一種面向中小種植者的種植技術服務系統及方法與流程
2023-06-01 22:44:11
本發明涉及農業技術服務技術領域，特別是指一種面向中小種植者的種植技術服務系統及方法。
背景技術：
在我國，農業生產有以下特點：
總體規模大，同時個體規模小，存在大量的低文化程度，種植技術較低的中小種植者。2.幅員遼闊，由於環境以及種植方法等因素差異，各地的種植品種，時間，方法均有所不同。3.缺乏直接面向中小種植者的技術服務體系或產品，或者現有的網絡技術服務產品不能夠提供面向中小種植者的可接受的準確技術服務。
目前，在這個領域的網絡技術方法有如下兩類：
1.常見物聯網方法。
在田間部署傳感器，通過對局部環境數據的感知獲取數據，進而依據數據進行決策與服務。這種技術方案的缺陷如下：a.成本高，不利於大規模推廣。b.使用不便，對現場環境要求高，往往需要電力供應與維護。c.缺乏從數據到生產指導的轉換，數據給種植者使用不便，有效性差。
2.常見網際網路方法。
目前的方法是通過網際網路對農業生產技術進行相關整理，並形成資料庫，供種植者使用與檢索。這種技術方案不能提供準確的服務內容，同時不能進行主動服務。
技術實現要素：
本發明的目的是提供一種面向中小種植者的種植技術服務系統及方法，克服了現有方法不能準確、有效服務直接服務種植者的不足，通過一系列方法搭建服務模塊，目的是能夠準確直接服務種植，結合種植者的種植品種，地理位置信息來全方位服務生產的全過程，使中小種植者獲得有效的低成本的技術服務。
為了實現上述目的，本發明採用了以下的技術方案：一種面向中小種植者的種植技術服務系統，包括為用戶提供服務的伺服器端和方便種植用戶接收伺服器端發送數據的用戶端；
所述伺服器端包括農事工藝模塊、種植計劃模塊、天氣及價格數據模塊、用戶數據模塊、數據接口；
所述用戶端包括用戶交互模塊、種植數據推送模塊、通信模塊以及用戶數據模塊；
所述農事工藝模塊包括品種庫、水肥工藝庫、日常工藝庫、環境工藝庫、病蟲工藝庫、特殊工藝庫、農事工藝數據接口；
所述種植計劃模塊包括種植計劃模型、種植計劃生成算法、作物計劃調整算法、工藝數據抽取算法、種植計劃數據接口；
所述用戶數據模塊包括用戶種植計劃、用戶種植計劃狀態、用戶操作數據、用戶記錄數據、用戶數據接口。
使用一種面向中小種植者的種植技術服務系統提供服務的方法，包括以下步驟：
(1)用戶在用戶端輸入種植作物的品種、茬期(樹齡)、定植時間、地理位置信息，發送請求到伺服器；
伺服器根據用戶請求生成相關數據，用戶端接收來自伺服器的種植計劃、種植工藝、病蟲害防控工藝數據；
隨後用戶端下載相關數據並按照本地時間及種植計劃所計算時間對相關數據進行分階段顯示；
(2)當用戶完成系統所建議的農事方法之後，用戶端會向伺服器返回用戶完成時間、操作類型、操作記錄等參數，隨後發送種植計劃優化請求，伺服器端完成種植計劃優化後，用戶端下載新的種植計劃，並依據新的種植計劃對種植工藝數據進行展示與推送；
(3)用戶端會主動向伺服器端獲取當地的天氣數據，並計算是否有影響農事的天氣過程，如果有，伺服器端則選取相應對抗天氣變化的種植工藝推送給用戶。
本發明的有益效果在於：該方法不僅能依據品種、地域對種植者提供準確服務，而且在作物生長的不同階段提供不同的服務；其次服務的內容全面，適宜，從水肥管理，田間管理，病蟲管理，特殊操作等不同方面對種植過程進行服務，同時會根據作物的長勢以及天氣的變化自動調整服務的內容。服務範圍廣，成本低，適合大面積推廣與應用。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對-實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為伺服器端結構示意圖；
圖2為農事工藝模塊示意圖；
圖3為種植計劃模塊示意圖；
圖4為用戶數據模塊示意圖；
圖5為用戶端模塊示意圖；
圖6為種植計劃生成用戶端與伺服器的交互流程；
圖7為用戶端獲取伺服器工藝數據的方法示意圖；
圖8為用戶種植計劃生成與工藝裝配流程；
圖9為用戶種植計劃優化交互流程；
圖10為用戶種植計劃優化的方法示意圖；
圖11為用戶種植計劃優化與工藝裝配流程；
圖12為用戶工藝推送優化交互流程；
圖13為用戶種植計劃優化與工藝裝配流程；
圖14為種植計劃示意圖。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
如圖1～5所示的一種面向中小種植者的種植技術服務系統包括為用戶提供服務的伺服器端和方便種植用戶接收伺服器端發送數據的用戶端；
所述伺服器端包括農事工藝模塊、種植計劃模塊、天氣及價格數據模塊、用戶數據模塊、數據接口；
所述用戶端包括用戶交互模塊、種植數據推送模塊、通信模塊以及用戶數據模塊；
所述農事工藝模塊包括品種庫、水肥工藝庫、日常工藝庫、環境工藝庫、病蟲工藝庫、特殊工藝庫、農事工藝數據接口；
所述種植計劃模塊包括種植計劃模型、種植計劃生成算法、作物計劃調整算法、工藝數據抽取算法、種植計劃數據接口；
所述用戶數據模塊包括用戶種植計劃、用戶種植計劃狀態、用戶操作數據、用戶記錄數據、用戶數據接口。
1、用戶端根據所種品種，地理位置，栽培方式從伺服器獲取種植計劃，種植工藝。用戶端根據用戶種植計劃選擇推送給用戶的準確種植工藝。具體解釋如下：
a.種植計劃，如圖14。
種植計劃的做法為：首先依據栽培品種及方式的不同把栽培分成若干個階段，劃分的依據以作物的生長發育為基礎，以作物發育階段以及栽培方法的變化為檢查點。其次依據階段的不同配入不同的農事生產工藝。最後根據用戶的確認時間，天氣變化，以及長勢分析不斷調整種植的優化種植計劃，準確跟蹤生產。
b.關鍵數據結構定義：
種植品種定義：
r1(p1，p2，p3，p4….pn){p1＝黃瓜，p2＝西紅柿，p3＝菜豆，p4＝茄子，…pn＝蘋果}；
種植類型定義：
r2(p1，p2，p3){p1＝露地，p2＝日光溫室，p2＝拱棚}；
種植計劃的數據模型為：
r3(p1，p2，p3，p4，p5，p6，p7，p8，p9，p10，p11，p12，p13，p14，p15，p16，p17，p18){p1＝時期，p2＝階段，p3＝階段說明，p4＝最短時長，p5＝最長時長，p6＝發送時間，p7＝結束時間，p8＝相對時間，p9＝絕對時長，p10＝級別，p11＝時間參考點，p12＝工藝階段，p13＝操作類型，p14＝操作類型代碼}；
其中p2為作物發展階段定義；p4，p5分別為預設的該階段發育最短時長與最長時長；p6，p7為該計劃中操作的推送時間與推送結束時間，為操作推送的備份依據；p8，p9為該操作與最近用戶確認操作的時間距離，也是操作推送的主要依據.
p10為操作級別，其區分了在整個種植周期中的發育參考點(30)，單次農事操作(25)，需追蹤的重要農事操作(20，比如水肥，用藥)，日常農事操作(10)等。
c.種植工藝
種植工藝從農事類型上分為：水肥工藝，日常工藝，環境工藝，病蟲工藝，特殊工藝。
種植工藝從操作時間上分為：普通工藝，全局工藝，特殊工藝。
種植工藝的數據模型為：
r4(p1，p2，p3，p4，p5，p6，p7，p8，p9，p10，p11，p12){p1＝品種，p2＝工藝類型，p3＝操作類型，p4＝操作類型代碼，p5＝操作說明，p6＝內容，p7＝階段，p9＝適宜天氣，p10＝最高頻率，p11＝最低頻率，p12＝級別，p13＝圖片/視頻}；
其中p6為該工藝的描述，p9為該工藝適合的天氣，p10與p11為該工藝在實際操作中執行的頻率，p12為該工藝的級別(與種植計劃中的p10對應)。
種植計劃生成中用戶端與伺服器的交互如圖6所示：用戶端輸入品種、地理位置信息發送請求到伺服器；服務端生成種植計劃與工藝數據；隨後用戶端下載相關數據。
用戶在用戶端輸入種植作物的品種、茬期(樹齡)、定植時間、地理位置信息，發送請求到伺服器；伺服器根據用戶請求生成相關數據，用戶端接收來自伺服器的種植計劃、種植工藝、病蟲害防控工藝數據；隨後用戶端下載相關數據並按照本地時間及種植計劃所計算時間對相關數據進行分階段顯示。如圖7所示。
用戶種植計劃生成與工藝數據裝配的具體流程方法如圖8所示：輸入品種、茬期(樹齡)、定植時間，選擇是否需要育苗，如果需要育苗，則輸入r1種植品種、r2種植類型、r3種植計劃數據模型，生成用戶種植計劃，依據育苗時間，r3(p4，p5，p6，p7)更新育苗前用戶種植計劃；如果不需要育苗，則輸入r1種植品種、r2種植類型、r3種植計劃數據模型，生成用戶種植計劃，隨後的流程相同，依據定植時間，r3(p4，p5，p6，p7)更新用戶種植計劃，r4裝配用戶種植工藝，最後生成用戶種植計劃與種植工藝。
2、種植計劃與工藝優化
用戶在使用過程中，需對種植計劃中級別r3(p10)定義為30的農事活動進行確認，進而請求伺服器對種植計劃及工藝進行優化。如圖9所示。
當用戶完成系統所建議的農事方法之後，用戶端會向伺服器返回用戶完成時間，操作類型，操作記錄等參數，隨後發送種植計劃優化請求，伺服器完成種植計劃優化後，用戶端下載新的種植計劃，並依據新的種植計劃對種植工藝數據進行展示與推送。如圖10所示。
服務端用戶種植計劃優化與工藝數據裝配的具體流程方法如圖11所示：輸入級別為30的農事操作時間，依據時間及完成農事，r3(p8，p9)更新用戶種植計劃，依據定製時間，r4裝配用戶種植工藝，最後生成優化後的用戶種植計劃及工藝。
3、根據天氣過程對農事工藝推送進行優化
當天氣過程發生不利於農事的過程或變化時，系統會根據天氣變化選擇對應的農事工藝推送給用戶。
用戶端與伺服器交互如圖12所示：用戶端發送地理位置信息給伺服器端，伺服器端生成當地10日天氣數據，用戶端獲取天氣數據，用戶端根據天氣數據調整工藝。
用戶端根據天氣優化用戶種植工藝推送計劃具體流程方法如圖13所示：用戶端獲取當地天氣數據後，依據過去5天和未來5天的數據變化及r4(p9)優化推送工藝，推送給用戶優化的用戶種植工藝。
4.種植過程跟蹤
系統會跟蹤作物的主要種植過程：
通過對30點的追蹤，掌握作物的發育成長過程。
通過對20點(水肥，農藥)的追蹤，掌握植株的種植檔案。
本發明通過一系列方法來搭建服務模塊，目的是能夠準確直接服務種植。基礎數據包括種植數據，天氣數據，市場數據等，結合種植者的種植品種，地理位置信息來全方位服務生產的全過程，使中小種植者獲得有效的低成本的技術服務。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。