一種農業種植、飼養的物聯網雲服務系統及服務流程方法

2023-12-12 21:47:32

專利名稱：一種農業種植、飼養的物聯網雲服務系統及服務流程方法
技術領域：
本發明涉及一種現代農業信息化技術領域的物聯網雲服務系統，尤其是一種種植、飼養的物聯網雲服務系統及服務流程方法。
背景技術：
21世紀頭十年，以網際網路、移動通信網為基礎的信息技術成為支撐農業高產、高效、優質服務的關鍵技術。隨著國家產業政策的引導，目前，許多企業或機構利用現代信息技術和網絡技術，面向中國廣大的農業、農村、農民的切實需求，已經開通了一些農業信息諮詢服務熱線，建立了一批基礎農業、農村、農民服務的信息網站，研製了若干農業專家系統、農田信息監測預警系統以及農業信息資料庫等，基礎信息資源已經全面覆蓋了農村種植、養殖業的生產、經營、流通等各環節的控制。中國是一個農業大國，農業是國民經濟發展的基礎，利用先進的信息技術發展現代農業，將是未來相當長時間國家堅持的一項基本國 策。依據前十年的發展情況來看，這些信息系統的建立在一定程度上，給農業生產經營者帶來了及時、豐富的農業信息資源，但隨著網際網路技術的日新月異和農業信息資源的海量倍增，新的問題已經產生。據相關資料表明，目前我國積累的農業知識與數據資源已達到TB量級，但是這些資源信息都分散在不同的農業基礎服務機構或科研單位，呈現龐雜、異構、分散等特點；與此同時，基於設施農業的現代化工廠農業、環境安全型農業和無毒害農業仍然處於發展的初期，建設成本高、初期投入大尚未形成規模化應用。因此如何突破農業領域中信息孤島、協同農業生產各環節的信息化業務，已經成為農業信息化研究的重點。第二個十年，以物聯網技術和雲計算技術等為代表的新興技術將引領下一代信息技術的發展，後網際網路時代將來臨，這些技術將成功應用於農業信息化各領域之中。針對上述的一些問題，我們提出了一種基於農業種植、飼養的物聯網雲服務系統，該系統實現物聯網技術與雲計算技術在農業信息服務領域的對接，較好的解決了當前農業信息服務中存在的不足，實現了農業生產的自動化、精細化和智能化管理，降低了農業信息服務使用的門檻，提高了農業信息服務的效率。

發明內容
根據以上需求，本發明所要解決的技術問題是提供一種基於農業種植、飼養的物聯網雲服務系統及服務流程方法。該系統可實現物聯網技術與雲計算技術在農業信息服務領域的對接，並以此樹立種植業、養殖業生產的自動化、精細化和智能化管理的規範化標準；該方法可以依據本系統的結構框架實現本技術領域的流程化管理。為此，本發明解決所述問題的技術方案是一種基於農業種植、飼養的物聯網雲服務系統，其特徵在於，所述系統由雲終端節點核心網元、泛在信息傳輸網絡核心網元和雲服務中心核心網元組成；其中，
所述的雲終端節點核心網元至少包括帶有種植業務感知終端、各類種植狀態感知傳感器的種植業務感知終端節點、帶有養殖業務感知終端、各類養殖狀態感知傳感器的養殖業務感知終端節點、帶有溯源終端的溯源終端節點及帶有用戶終端的用戶終端節點，用於全面感知或採集面向服務對象的各類、各環節的業務狀態信息和周界環境信息；
所述的泛在信息傳輸網絡核心網元至少包括一種或多種現場總線、無線傳感網、移動通信網、公共電話網、公共交換數據網、廣播電視網、衛星通信、物聯網及網際網路，用於將雲端感知或採集的信息傳輸至雲服務中心；
所述的雲服務中心核心網元至少包括一種或多種雲計算中心和雲存儲網絡，其中的雲計算中心由雲管理單元、雲應用單元、接口單元以及至少兩臺以上的伺服器組成，用以完成數據的分布式處理，為雲終端提供各類雲服務的數據處理；而所述雲服務中心核心網元中的雲存儲網絡由至少一個或多個雲存儲模塊設備組成，用以為雲計算提供各類數據存儲處理並接收雲計算中心的數據服務請求，並將數據請求響應封裝為標準接口，供雲計算中心進行調用；其中的雲管理單元由一組嵌入管理模塊的設備組成，用以接收雲應用單元和接口單元的服務請求，並調用雲存儲網絡實現數據的存儲、分析處理並負責完成雲計算中心的任務調度管理；其中的雲應用單元由一組嵌入管理模塊的設備組成，負責雲終端各類應 用能力的服務處理，用以接收雲管理單元的控制和接口單元的服務請求，並將各類應用服務請求的處理結果反饋給接口單元，供雲終端系統調用，所述的雲應用單元中的管理模塊至少包括農業資訊、政策法規、信息發布、信息諮詢、專家系統、農產品交易、農產品溯源、技術服務、數據挖掘、生產監控、環境監控及終端管理的模塊；其中的的接口單元，是各類雲終端系統與雲服務中心數據交互的埠，用以它接收雲應用單元的服務請求，並將服務封裝供雲終端系統調用，同時接收雲終端系統的服務請求，並將服務請求上傳至雲應用單元進行後續處理；所述雲計算中心的核心網元與所述的雲存儲網絡採用交換機和/或路由器連接。優選的，所述的種植業務感知終端節點，其中的種植業務感知終端由通信模塊、MCU模塊、能量模塊和各類種植狀態感知傳感器四個核心網元構成，負責獲取或採集農業種植現場作物業務狀態及周界環境參數信息上傳至雲服務中心；
其中所述的通信模塊至少包括一種或多種無線通信模塊、乙太網通信模塊、移動通信模塊，負責構建種植業務感知終端與雲服務中心的數據通道；它接收雲服務中心推送的信息指令，並將指令送給MCU進行後續處理；同時它也接收MCU的數據服務請求，通過此模塊可將前端傳感器採集的數據上傳至雲服務中心。其中所述的MCU模塊其內部可包括運算器、存儲器、控制器等，根據處理能力，可包括8位、16位處理器，負責種植業務感知終端的所有業務處理，是本終端的核心單元,負責對整個終端其他模塊的控制，它控制各傳感器器獲取數據的能力，並請求通信模塊將數據傳輸至雲服務中心；
其中所述的各類種植狀態感知傳感器至少包括溫度傳感器、溼度傳感器、溫溼度傳感器、C02傳感器、雨量傳感器、光照傳感器、圖像採集傳感器、土壤監測傳感器、病蟲害監測傳感器等，負責全面獲取現場作物狀態及環境參數信息的設備，它接收MCU的控制，將獲取的傳感數據提交至MCU進行後續處理。其中所述的能量模塊，包括通信模塊、MCU、各類種植狀態感知傳感器，負責為終端各個部件提供能量。
優選的，所述的養殖業務感知終端節點，其中的養殖業務感知終端由通信模塊、MCU、能量模塊和各類養殖狀態感知傳感器等四個核心網元構成，負責獲取或採集農業養殖現場畜禽業務狀態及周界環境參數信息上傳至雲服務中心；
其中所述的通信模塊至少包括一種或多種無線通信模塊、乙太網通信模塊、移動通信模塊等，負責構建養殖業務感知終端與雲服務中心的數據通道，接收雲服務中心推送的信息指令，並將指令送給MCU進行後續處理；同時它也接收MCU的數據服務請求，通過此模塊可將前端傳感器採集的數據上傳至雲服務中心。其中所述的MCU模塊其內部可包括運算器、存儲器、控制器等，根據處理能力，可包括8位、16位字長處理器，負責養殖業務感知終端的所有業務處理，是本終端的核心單元，負責對整個終端其他模塊的控制，它控制各傳感器器獲取數據的能力，並請求通信模塊將數據傳輸至雲服務中心。其中所述的各類養殖狀態感知傳感器至少包括體重傳感器、溫度傳感器、溼度傳 感器、溫溼度傳感器、C02傳感器、圖像採集傳感器等，負責全面獲取現場作物狀態及環境參數信息的設備，它接收MCU的控制，將獲取的傳感數據提交至MCU進行後續處理。其中所述的能量模塊包括通信模塊、MCU、各類養殖狀態感知傳感器，負責為終端各個部件提供能量。優選的，所述的溯源終端節點，其中的溯源終端由通信模塊、MCU、能量模塊和識別模塊、顯示模塊等五個核心網元構成，負責採集或識別生產、流通、存儲及銷售過程中的農廣品的基礎 目息；
其中所述的通信模塊至少包括一個或多個無線通信模塊、乙太網通信模塊、移動通信模塊等，負責構建溯源終端與雲服務中心的數據通道，接收雲服務中心推送的信息指令，並將指令送給MCU進行後續處理；同時它也接收MCU的數據服務請求，通過此模塊可將前端傳感器採集的數據上傳至雲服務中心。其中所述的MCU模塊其內部可包括運算器、存儲器、控制器等，根據處理能力，可包括8位、16位字長處理器，負責溯源終端的所有業務處理，是本終端的核心單元，負責對整個終端其他模塊的控制，它控制識別模塊對現場數據的採集或識別的能力，並請求通信模塊將數據傳輸至雲服務中心，接收雲服務中心下發至通信模塊服務請求，並交有顯示模塊進行顯示。其中所述的識別模塊至少具有條碼識別、二維碼識別、語音識別、圖像識別的功能，負責對各類標籤的信息的識別設備，並將識別的數據信息即時送至MCU進行後續處理。其中所述的顯示模塊，提供數據顯示功能，接收MCU的控制。其中所述的能量模塊包括通信模塊、MCU、識別模塊及顯示模塊，負責為終端各個部件提供能量。優選的，所述的用戶終端節點；其中的用戶終端包括通信模塊、CPU、能量模塊和控制模塊、顯示模塊等五個核心網元，負責內容的顯示及控制，用戶終端可分為PC、手機、智能終端、電話、電視等。其中所述的通信模塊至少包括一個或多個無線通信模塊、乙太網通信模塊、移動通信模塊等，負責構建用戶終端與雲服務中心的數據通道，接收雲服務中心推送的信息指令，並將指令送給CPU進行後續處理；同時它也接收CPU的數據服務請求，通過此模塊可將前端傳感器採集的數據上傳至雲服務中心。其中所述的CPU模塊，負責種用戶終端所有業務處理，是本終端的核心單元，負責對整個終端其他模塊的控制。其中所述的控制模塊包括鍵盤、滑鼠、模擬鍵盤、模擬滑鼠、觸控螢幕等，負責錄入各類控制指令，完成業務的控制功能，接收CPU模塊的控制。其中所述的顯示模塊，提供數據顯示功能，接收CPU的控制。其中所述的能量模塊包括通信模塊、CPU、控制模塊、顯示模塊，負責為終端各個部件提供能量，包括通信模塊、CPU、控制模塊、顯示模塊。本發明還提供一種基於農業種植、飼養的物聯網雲服務系統的業務數據採集及使用流程的方法，包括步驟以下步驟 首先，由放置與特定環境的種植和/或養殖業務感知終端，獲取現場狀態信息和環境參數信息；並經由泛在信息傳輸網絡傳輸至雲服務中心；
接著，雲服務中心匯聚前端設備採集的數據，並經由指定雲應用模塊，實現數據的融合、處理，按需將數據轉發至用戶終端；
最後，用戶終端接收雲服務平臺轉發的數據，並顯示。本發明還提供一種基於農業種植、飼養的物聯網雲服務系統的用戶服務流程方法，包括步驟以下步驟
首先，由用戶終端向雲服務中心發起業務服務請求；
接著，由雲服務中心接收用戶終端請求，調用相對應的雲應用模塊處理服務請求，並將處理的結果，轉發至用戶終端；
最後，用戶終端接收結果反饋，並顯示。與現有技術相比，本發明具有的積極效果是該系統將物聯網、雲計算與農業種植、養殖業相結合，實現了物聯網技術與雲計算技術在農業種養信息服務領域的對接，較好的解決了當前設施農業、公共農產品信息服務中存在的若干問題，實現了規模農業感知終端的接入、海量數據業務的融合，按需服務的SaaS模型，有效地降低了農業信息服務使用的門檻，提高了農業信息服務的效率；為生產經營者提供農業種養過程中各生產經營環節的自動化、精細化、智能化的管控；為消費者提供農產品信息的溯源管理，加強了農產品的安全管控，減少食品安全事故的發生。


圖I是系統整體結構示意 圖2是本系統涉及的雲服務中心結構示意 圖3是本系統涉及的種植業務感知終端結構示意 圖4是本系統涉及的養殖業務感知終端結構示意 圖5是本系統涉及的溯源終端結構示意 圖6是本系統涉及的用戶終端結構示意 圖7是本系統涉及的業務數據採集及使用流程示意 圖8是本系統涉及的用戶服務流程示意圖。
具體實施例方式結合以上附圖，本發明提出了一種基於農業種養物聯網雲服務系統，它能按需服務於種植業和養殖業生產經營的各個環節，全面感知和記錄農業種養過程中各類業務狀態信息和周界信息，實現對生產過程各環節的自動化、精細化、智能化的安全管控；並且，由本發明的基於農業種養、飼養的物聯網雲服務方法，可通過各種物聯網雲終端節點實時全面感知或採集農業種養過程中各類業務狀態信息和周界信息，並經由泛在信息傳輸網絡無縫銜接至雲服務中心完成數據的匯聚、融合、分析和存儲，最終為各類用戶提供簡單、方便、快捷、低成本的雲服務。同時，利用物聯網的全面感知技術，通過信息技術、人工幹預等方法，改變了傳統農業的生產環境，使傳統農業生長過程儘量擺脫大自然的束縛，創造一個良好的適合種植和養殖物種生產環境，使農業生產趨向於簡略型現代化工廠生產模式。在此基礎上本發明建立了基礎農產品生產、流通、存儲、銷售各環節的溯源管理，減少食品安全事故的發生；同時建立了農業信息的協同處理機制，實現農業種養生產前、中、後所有業務系統數據融合，為各類用戶群體提供及時、準確的信息服務。以下實施例具體地說明了本發明創造首先，本發明建立了一種基於農業種植、飼養的物聯網雲服務系統。如圖I所示，系統主要包括基於物聯網的雲終端節點、泛在信息傳輸網絡、雲服務中心三個核心網元組成。基於物聯網的雲終端節點，即「雲終端」，至少包括一個或多個種植業務感知終端節點、養殖業務感知終端節點、溯源終端節點及用戶終端節點四大類。種植業務感知終端節點，放置于田間作物生長環境中，用於全面感知或採集作物生長過程中業務狀態信息及周界環境參數信息，種植業務感知終端節點通過無線傳感網絡等與雲服務中心進行數據交互；養殖業務感知終端節點，放置於養殖場畜禽生長環境中，用於全面感知或採集畜禽生長過程中的業務狀態信息及周界環境參數信息，養殖業務感知終端節點通過無線傳感器網絡等與雲服務中心進行數據交互；溯源終端節點，放置於農產品流通、存儲、銷售各環節，用於識別各種農產品的基礎信息完成農產品信息的安全溯源，溯源終端節點通過移動通信網絡 等與雲服務中心進行數據交互；用戶終端節點，放置於用戶周邊使用的環境中，用於接收、顯示數據並適當的完成調控功能，用戶終端節點通過網際網路等與雲服務中心進行數據交互。泛在信息傳輸網絡，S卩「泛在網絡」，至少包括一種或多種現場總線、無線傳感網、移動通信網、公共電話網、公共交換數據網、廣播電視網、衛星通信、物聯網及網際網路等，用於構建雲終端與雲服務中心之間數據傳輸的通道，接收雲終端和/或雲服務中心數據傳輸的請求和響應。雲服務中心，至少包括一種或多種雲計算中心和雲存儲網絡。雲計算中心由至少兩臺以上伺服器組成，完成數據的分布式處理，為雲終端提供各類雲服務能力；雲存儲網絡，為雲計算提供各類數據存儲能力。如圖2所示，雲服務中心，主要包括雲計算中心和雲存儲網絡兩部分，雲計算中心和雲存儲網絡採用交換機和/或路由器連接，雲存儲網絡由至少一個或多個雲存儲硬軟體設備組成；雲計算中心包括雲管理單元、雲應用單元和接口單元。
雲存儲網絡，負責完成雲計算中心數據的存儲，由具備數據永久存儲的硬、軟體設備組成。接收雲計算中心的數據服務請求，並將數據請求響應封裝為標準接口，供雲計算中心進行調用。雲管理單元，負責完成雲計算中心的任務調度管理，由一組硬、軟體設備組成，可管理雲應用單元和接口單元。它接收雲應用單元和接口單元的服務請求，並調用雲存儲網絡實現數據的存儲、分析處理。雲應用單元，負責雲終端各類應用能力的服務處理，由一組硬、軟體設備組成，接收雲管理單元的控制和接口單元的服務請求，將各類應用服務請求的處理結果反饋給接口單元，供雲終端系統調用。雲應用單元負責的應用至少包括農業資訊、政策法規、信息發布、信息諮詢、專家系統、農產品交易、農產品溯源、技術服務、數據挖掘、生產監控、環境監控及終端管理等。接口單元，是各類雲終端系統與雲服務中心數據交互的埠。接收雲終端系統的 服務請求，並將服務請求上傳至雲應用單元進行後續處理；它接收雲應用單元的服務請求，並將服務封裝供雲終端系統調用。如圖3所示，種植業務感知終端，負責獲取或採集農業種植現場作物業務狀態及周界環境參數信息上傳至雲服務中心，包括通信模塊、MCU、能量模塊和各類種植狀態感知傳感器等四個核心網元。通信模塊，負責構建種植業務感知終端與雲服務中心的數據通道；它接收雲服務中心推送的信息指令，並將指令送給MCU進行後續處理；同時它也接收MCU的數據服務請求，通過此模塊可將前端傳感器採集的數據上傳至雲服務中心。通信模塊，至少包括一種或多種無線通信模塊、乙太網通信模塊、移動通信模塊等。MCU,負責種植業務感知終端的所有業務處理，是本終端的核心單元，負責對整個終端其他模塊的控制，它控制各傳感器器獲取數據的能力，並請求通信模塊將數據傳輸至雲服務中心，內部可包括運算器、存儲器、控制器等，根據處理能力，可包括8位、16位處理器。各類種植狀態感知傳感器，負責全面獲取現場作物狀態及環境參數信息的設備，至少包括溫度傳感器、溼度傳感器、溫溼度傳感器、C02傳感器、雨量傳感器、光照傳感器、圖像採集傳感器、土壤監測傳感器、病蟲害監測傳感器等，它接收MCU的控制，將獲取的傳感數據提交至MCU進行後續處理。能量模塊，負責為終端各個部件提供能量，包括通信模塊、MCU、各類種植狀態感知傳感器。如圖4所示，養殖業務感知終端，負責獲取或採集農業養殖現場畜禽業務狀態及周界環境參數信息上傳至雲服務中心，包括通信模塊、MCU、能量模塊和各類養殖狀態感知傳感器等四個核心網元。通信模塊，負責構建養殖業務感知終端與雲服務中心的數據通道，接收雲服務中心推送的信息指令，並將指令送給MCU進行後續處理；同時它也接收MCU的數據服務請求，通過此模塊可將前端傳感器採集的數據上傳至雲服務中心。通信模塊，至少包括一種或多種無線通信模塊、乙太網通信模塊、移動通信模塊等。MCU,負責養殖業務感知終端的所有業務處理，是本終端的核心單元，負責對整個終端其他模塊的控制，它控制各傳感器器獲取數據的能力，並請求通信模塊將數據傳輸至雲服務中心，內部可包括運算器、存儲器、控制器等，根據處理能力，可包括8位、16位處理器。各類養殖狀態感知傳感器，負責全面獲取現場作物狀態及環境參數信息的設備，至少包括體重傳感器、溫度傳感器、溼度傳感器、溫 溼度傳感器、02傳感器、圖像採集傳感器等。它接收MCU的控制，將獲取的傳感數據提交至MCU進行後續處理。能量模塊，負責為終端各個部件提供能量。包括通信模塊、MCU、各類養殖狀態感知傳感器。如圖5所示，溯源終端，負責採集或識別生產、流通、存儲及銷售過程中的農產品的基礎信息，包括通信模塊、MCU、能量模塊和識別模塊、顯示模塊等五個核心網元。通信模塊，負責構建溯源終端與雲服務中心的數據通道，接收雲服務中心推送的信息指令，並將指令送給MCU進行後續處理；同時它也接收MCU的數據服務請求，通過此模塊可將前端傳感器採集的數據上傳至雲服務中心。通信模塊，至少包括一個或多個無線通信模塊、乙太網通信模塊、移動通信模塊等。MCU,負責溯源終端的所有業務處理，是本終端的核心單元，負責對整個終端其他模塊的控制，它控制識別模塊對現場數據的採集或識別的能力，並請求通信模塊將數據傳輸至雲服務中心，接收雲服務中心下發至通信模塊服務請求，並交有顯示模塊進行顯示，內部可包括運算器、存儲器、控制器等，根據處理能力，可包括8位、16位處理器。識別模塊，負責對各類標籤的信息的識別設備，並將識別的數據信息即時送至MCU進行後續處理，至少包括條碼識別、二維碼識別、語音識別、圖像識別等。顯示模塊，提供數據顯示功能，接收MCU的控制。能量模塊，負責為終端各個部件提供能量，包括通信模塊、MCU、識別模塊及顯示模塊。如圖6所示，用戶終端，負責內容的顯示及控制，包括通信模塊、CPU、能量模塊和控制模塊、顯示模塊等五個核心網元。用戶終端可分為PC、手機、智能終端、電話、電視等。通信模塊，負責構建用戶終端與雲服務中心的數據通道，接收雲服務中心推送的信息指令，並將指令送給CPU進行後續處理；同時它也接收CPU的數據服務請求，通過此模塊可將前端傳感器採集的數據上傳至雲服務中心。通信模塊，至少包括一個或多個無線通信模塊、乙太網通信模塊、移動通信模塊等。CPU,負責種用戶終端所有業務處理，是本終端的核心單元，負責對整個終端其他模塊的控制。控制模塊，負責錄入各類控制指令，完成業務的控制功能，接收CPU模塊的控制。包括鍵盤、滑鼠、模擬鍵盤、模擬滑鼠、觸控螢幕等；
顯示模塊，提供數據顯示功能，接收CPU的控制。能量模塊，負責為終端各個部件提供能量，包括通信模塊、CPU、控制模塊、顯示模塊。如圖7所示，是本系統涉及的業務數據採集及使用流程示意圖，
(O首先，由放置與特定環境的種植和/或養殖業務感知終端，獲取現場狀態信息和環境參數信息；並經由泛在信息傳輸網絡傳輸至雲服務中心；(2)接著，雲服務中心匯聚前端設備採集的數據，並經由指定雲應用模塊，實現數據的融合、處理，按需將數據轉發至用戶終端；
(3)最後，用戶終端接收雲服務平臺轉發的數據，並顯示。如圖8所示，本系統涉及的用戶服務流程示意圖，
(O首先，由用戶終端向雲服務中心發起業務服務請求；
(2)雲服務中心，接收用戶終端請求，調用相對應的雲應用模塊處理服務請求，並將處理的結果，轉發至用戶終端；
(3)用戶終端接收結果反饋，並顯示。綜上所述，本發明涉及的系統，它能按需服務於種植和養殖業生產經營的各個環節，全面感知和記錄農業種養過程中各類業務狀態信息和周界環境參數信息，實現對生產過程各環節的自動化、精細化、智能化的安全管控；本發明涉及的服務方法，它能通過各種 基於物聯網的節點的雲終端實時全面感知或採集農業種養過程中各類業務狀態信息和周界環境參數信息，並經由泛在信息傳輸網絡無縫銜接至雲服務中心進行分析、處理，為各類用戶提供各種簡單、方便、快捷、低成本的雲服務。本發明涉及的雲終端，至少包括一個或多個種植業務感知終端節點、養殖業務感知終端節點、溯源終端節點及用戶終端節點四大類。本發明涉及的種植業務感知終端節點，放置于田間作物生長環境中，用於全面感知或採集作物生長過程中業務狀態信息及周界環境參數信息，種植業務感知終端節點通過無線傳感器網絡等與雲服務中心進行數據交互；種植業務感知終端，由種植業務感知傳感器、MCUjg量模塊和通信模塊四個核心網元組成。本發明創涉及的養殖業務感知終端節點，放置於養殖場畜禽現場生長環境中，用於全面感知或採集畜禽生長過程中的業務狀態信息及周界環境參數信息，養殖業務感知終端節點通過無線傳感器網絡等與雲服務中心進行數據交互；養殖業務感知終端，由養殖業務感知傳感器、MCU、能量模塊和通信模塊四個核心網元組成。本發明涉及的溯源終端節點，放置於農產品生產、流通、存儲、銷售各環節，用於識別各種農產品的基礎信息完成農產品信息的安全溯源，溯源終端節點通過移動通信網絡等與雲服務中心進行數據交互；溯源終端節點，由識別模塊、MCU、能量模塊、顯示模塊及通信模塊五個核心網元組成。本發明涉及的用戶終端節點，放置於用戶周邊使用的環境中，用於接收、顯示數據並適當的完成調控功能，用戶終端通過網際網路等與雲服務中心進行數據交互。用戶終端節點，由控制模塊、CPU、能量模塊、顯示模塊及通信模塊五個核心網元組成，可包括PC、手機、智能終端、電話、電視等。本發明涉及的泛在信息網絡，實現信息傳輸的通道，至少包括一種或多種現場總線、無線傳感網、移動通信網、公共電話網、公共交換數據網、廣播電視網、衛星通信、物聯網及網際網路等，用於構建雲終端與雲服務中心之間數據傳輸的通道，接收雲終端和/或雲服務中心數據傳輸的請求和響應。本發明涉及的雲服務中心，實現數據的匯聚、存儲、分析、轉發等功能，至少包括雲計算中心和雲存儲。雲計算中心由至少兩臺以上伺服器組成，完成數據的分布式處理，為雲終端提供各類雲服務能力；雲存儲是為為雲計算提供數據存儲功能。本發明涉及的物聯網的全面感知技術，通過信息技術、人工幹預等方法，使傳統農業生長過程儘量擺脫大自然的束縛，創造一個良好的適合種植和養殖物種生產環境，使農業生產趨向於簡略型現代化工廠生產模式。發明創造、建立了基礎農產品生產、流通、存儲、銷售各環節的溯源管理，減少食品安全事故的發生；本發明創造、建立了農業信息的協同處理機制，實現農業種養生產前、中、後所有業務系統數據融合，為各類用戶群體提供及時、準確的信息服務 。
權利要求
1.一種基於農業種植、飼養的物聯網雲服務系統，其特徵在於，所述系統由雲終端節點核心網元、泛在信息傳輸網絡核心網元和雲服務中心核心網元組成；其中， 所述的雲終端節點核心網元至少包括帶有種植業務感知終端、各類種植狀態感知傳感器的種植業務感知終端節點、帶有養殖業務感知終端、各類養殖狀態感知傳感器的養殖業務感知終端節點、帶有溯源終端的溯源終端節點及帶有用戶終端的用戶終端節點，用於全面感知或採集面向服務對象的各類、各環節的業務狀態信息和周界環境信息； 所述的泛在信息傳輸網絡核心網元至少包括一種或多種現場總線、無線傳感網、移動通信網、公共電話網、公共交換數據網、廣播電視網、衛星通信、物聯網及網際網路，用於將雲端感知或採集的信息傳輸至雲服務中心； 所述的雲服務中心核心網元至少包括一種或多種雲計算中心和雲存儲網絡，其中的雲計算中心由雲管理單元、雲應用單元、接口單元以及至少兩臺以上的伺服器組成，用以完成數據的分布式處理，為雲終端提供各類雲服務的數據處理；而所述雲服務中心核心網元中的雲存儲網絡由至少一個或多個雲存儲模塊設備組成，用以為雲計算提供各類數據存儲處理並接收雲計算中心的數據服務請求，並將數據請求響應封裝為標準接口，供雲計算中心進行調用；其中的雲管理單元由一組嵌入管理模塊的設備組成，用以接收雲應用單元和接口單元的服務請求，並調用雲存儲網絡實現數據的存儲、分析處理並負責完成雲計算中心的任務調度管理；其中的雲應用單元由一組嵌入管理模塊的設備組成，負責雲終端各類應用能力的服務處理，用以接收雲管理單元的控制和接口單元的服務請求，並將各類應用服務請求的處理結果反饋給接口單元，供雲終端系統調用，所述的雲應用單元中的管理模塊至少包括農業資訊、政策法規、信息發布、信息諮詢、專家系統、農產品交易、農產品溯源、技術服務、數據挖掘、生產監控、環境監控及終端管理的模塊；其中的的接口單元，是各類雲終端系統與雲服務中心數據交互的埠，用以它接收雲應用單元的服務請求，並將服務封裝供雲終端系統調用，同時接收雲終端系統的服務請求，並將服務請求上傳至雲應用單元進行後續處理；所述雲計算中心的核心網元與所述的雲存儲網絡採用交換機和/或路由器連接。
2.根據權利要求I所述的基於農業種植、飼養的物聯網雲服務系統，其特徵在於，所述種植業務感知終端節點中的種植業務感知終端由通信模塊、MCU模塊、能量模塊和各類種植狀態感知傳感器的四個核心網元構成；其中， 所述的通信模塊至少包括一種或多種無線通信模塊、乙太網通信模塊、移動通信模塊，負責構建種植業務感知終端與雲服務中心的數據通道，並將其前端傳感器採集的數據上傳至雲服務中心； 所述的MCU模塊其內部至少包括運算器、存儲器、控制器，以及具有8位或16位字長的處理器； 所述的各類種植狀態感知傳感器至少包括溫度傳感器、溼度傳感器、溫溼度傳感器、C02傳感器、雨量傳感器、光照傳感器、圖像採集傳感器、土壤監測傳感器、病蟲害監測傳感器，用於全面獲取現場作物狀態及環境參數信息的設備，且接收MCU的控制，將獲取的傳感數據提交至MCU進行後續處理； 所述的能量模塊，用於向包括通信模塊、MCU模塊、各類種植狀態感知傳感器在內的終端各個部件提供能量。
3.根據權利要求I所述的基於農業種植、飼養的物聯網雲服務系統，其特徵在於，所述養殖業務感知終端節點中的養殖業務感知終端由通信模塊、MCU、能量模塊和各類養殖狀態感知傳感器四個核心網元構成，負責獲取或採集農業養殖現場畜禽業務狀態及周界環境參數信息上傳至雲服務中心；其中， 所述的通信模塊至少包括一種或多種無線通信模塊、乙太網通信模塊、移動通信模塊，負責構建養殖業務感知終端與雲服務中心的數據通道，接收雲服務中心推送的信息指令，並將指令送給MCU進行後續處理；同時它也接收MCU的數據服務請求，通過此模塊可將前端傳感器採集的數據上傳至雲服務中心； 所述的MCU模塊其內部可包括運算器、存儲器、控制器和具有8位或16位字長的處理器； 所述的各類養殖狀態感知傳感器至少包括體重傳感器、溫度傳感器、溼度傳感器、溫溼度傳感器、C02傳感器、圖像採集傳感器，用於全面獲取現場作物狀態及環境參數信息的設備，它接收MCU的控制，將獲取的傳感數據提交至MCU進行後續處理； 所述的能量模塊向包括通信模塊、MCU、各類養殖狀態感知傳感器在內的終端各個部件提供能量。
4.根據權利要求I所述的基於農業種植、飼養的物聯網雲服務系統，其特徵在於，所述溯源終端節點中的溯源終端由通信模塊、MCU、能量模塊和識別模塊、顯示模塊五個核心網元構成，負責採集或識別生產、流通、存儲及銷售過程中的農產品的基礎信息；其中， 所述的通信模塊至少包括一個或多個無線通信模塊、乙太網通信模塊、移動通信模塊；負責構建溯源終端與雲服務中心的數據通道，接收雲服務中心推送的信息指令，並將指令送給MCU進行後續處理；同時所述的通信模塊也接收MCU的數據服務請求，通過此模塊可將前端傳感器採集的數據上傳至雲服務中心； 所述的MCU模塊是所述溯源終端的核心單元，其內部包括運算器、存儲器、控制器以及具有8位或16位字長的處理器；負責對整個終端其他模塊的控制，它控制識別模塊對現場數據的採集或識別的能力，並請求通信模塊將數據傳輸至雲服務中心，接收雲服務中心下發至通信模塊服務請求，並交有顯示模塊進行顯示； 所述的識別模塊至少具有條碼識別、二維碼識別、語音識別、圖像識別的裝置，負責對各類標籤的信息的識別設備，並將識別的數據信息即時送至MCU進行後續處理； 所述的顯示模塊，提供數據顯示功能並接收MCU的控制； 所述的能量模塊包括通信模塊、MCU、識別模塊及顯示模塊，且為所述溯源終端的各個部件提供能量。
5.根據權利要求I所述的基於農業種植、飼養的物聯網雲服務系統，其特徵在於，所述用戶終端節點中的用戶終端包括通信模塊、CPU、能量模塊和控制模塊、顯示模塊五個核心網元，負責內容的顯示及控制，所述的用戶終端可分為PC、手機、智能終端、電話、電視；其中， 所述的通信模塊至少包括一個或多個無線通信模塊、乙太網通信模塊、移動通信模塊等，負責構建用戶終端與雲服務中心的數據通道，接收雲服務中心推送的信息指令，並將指令送給CPU進行後續處理；同時它也接收CPU的數據服務請求，通過此模塊可將前端傳感器採集的數據上傳至雲服務中心；所述的CPU模塊是所述用戶終端的核心單元，負責種植用戶終端所有業務處理並對所述用戶終端的其他模塊進行控制； 所述的控制模塊包括鍵盤、滑鼠、模擬鍵盤、模擬滑鼠、觸控螢幕，負責錄入各類控制指令，完成業務的控制功能，接收CPU模塊的控制； 所述的顯示模塊，提供數據顯示功能，接收CPU的控制； 所述的能量模塊包括通信模塊、CPU、控制模塊、顯示模塊，且為所述用戶終端的各個部件提供能量。
6.一種基於農業種植、飼養的物聯網雲服務系統的業務數據採集及使用流程的方法，包括步驟以下步驟 首先，由放置與特定環境的種植和/或養殖業務感知終端，獲取現場狀態信息和環境參數信息；並經由泛在信息傳輸網絡傳輸至雲服務中心； 接著，雲服務中心匯聚前端設備採集的數據，並經由指定雲應用模塊，實現數據的融合、處理，按需將數據轉發至用戶終端； 最後，用戶終端接收雲服務平臺轉發的數據，並顯示。
7.一種基於農業種植、飼養的物聯網雲服務系統的用戶服務流程方法，包括步驟以下步驟 首先，由用戶終端向雲服務中心發起業務服務請求； 接著，由雲服務中心接收用戶終端請求，調用相對應的雲應用模塊處理服務請求，並將處理的結果，轉發至用戶終端； 最後，用戶終端接收結果反饋，並顯示。
全文摘要
本發明涉及一種基於農業種植、飼養的物聯網雲服務系統，所述系統由雲終端節點核心網元、泛在信息傳輸網絡核心網元和雲服務中心核心網元組成；該系統將物聯網、雲計算與農業種植、養殖業相結合，實現了物聯網技術與雲計算技術在農業種養信息服務領域的對接，較好的解決了當前設施農業、公共農產品信息服務中存在的若干問題，實現了規模農業感知終端的接入、海量數據業務的融合，按需服務的SaaS模型，有效地降低了農業信息服務使用的門檻，提高了農業信息服務的效率；為生產經營者提供農業種養過程中各生產經營環節的自動化、精細化、智能化的管控；為消費者提供農產品信息的溯源管理，加強了農產品的安全管控，減少食品安全事故的發生。
文檔編號H04L29/08GK102868749SQ20121035125
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月20日 優先權日2012年9月20日
發明者張晉 申請人:張晉