專利名稱：基于Android平臺的智能溫室管理系統(tǒng)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動通信和智能農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，具體地講是一種基于Android平臺的智能溫室管理系統(tǒng)及其方法。
背景技術(shù)：
目前，隨著檢測技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)與計算機技術(shù)的不斷進(jìn)步，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)朝自動化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化方向發(fā)展的趨勢不可逆轉(zhuǎn)，已經(jīng)有一些將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和因特網(wǎng)等現(xiàn)代科技融合于一體的遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)用于智能農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的研究。但是，由于其信息類型和通訊的復(fù)雜性，導(dǎo)致多數(shù)系統(tǒng)比較龐大，維護(hù)和管理較為復(fù)雜，且遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)采用傳統(tǒng)的計算機作為人機交互終端，對于缺乏專業(yè)技能的人有一定的難度，這些系統(tǒng)中遠(yuǎn)程監(jiān)測都離不開因特網(wǎng)的覆蓋，對于一些沒有因特網(wǎng)覆蓋的地區(qū)，鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò)需要昂貴的投入，這些因素都制約了其適用范圍；此外，還有一些嵌入式移動終端應(yīng)用需要一臺龐大的服務(wù)器，作為信息管理和網(wǎng)絡(luò)中轉(zhuǎn)的平臺，而服務(wù)器本身造價昂貴，且維護(hù)復(fù)雜；另外，在現(xiàn)有的嵌入式管理系統(tǒng)的應(yīng)用中，需要采用無線路由器等以太網(wǎng)接入設(shè)備作為網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，基于以上幾點不足，本系統(tǒng)提出一種基于Android平臺的智能溫室管理系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，提出一種基于Android平臺的智能溫室管理系統(tǒng)及其方法；能夠?qū)崿F(xiàn)使用手機、平板電腦或者ARM系統(tǒng)對溫室環(huán)境和作物生長狀況的圖像及視頻信息的遠(yuǎn)程實時采集，歷史信息數(shù)據(jù)的曲線或表格顯示，溫室內(nèi)外氣象數(shù)據(jù)的比較和分析以及對溫室內(nèi)風(fēng)機、移動噴灌、遮幕、天窗、燈光和加濕器等機構(gòu)的遠(yuǎn)程控制，從而實現(xiàn)遠(yuǎn)程便攜式的溫室管理。本發(fā)明的技術(shù)方案是
一種基于Android平臺的智能溫室管理系統(tǒng)，它包括多個移動管理終端、至少一個網(wǎng)關(guān)和與網(wǎng)關(guān)相應(yīng)數(shù)量的WiFi Direct模塊，所述的各移動管理終端均包括終端ARM處理器、 終端WiFi Direct模塊和基于SQLite機制的數(shù)據(jù)庫，所述的網(wǎng)關(guān)包括終端ARM處理器和終端WiFi Direct模塊，各移動管理終端作為智能溫室管理系統(tǒng)的控制器通過終端WiFi Direct模塊與WiFi Direct模塊的上行通信信號端相連，WiFi Direct模塊的下行通信信號端與對應(yīng)的網(wǎng)關(guān)WiFi Direct模塊相連，網(wǎng)關(guān)WiFi Direct模塊通過PCI轉(zhuǎn)USB的接口與網(wǎng)關(guān)ARM模塊相連，網(wǎng)關(guān)與溫室的攝像頭、傳感器以及被控溫室設(shè)備雙向連接。(WiFi Direct模塊采用BCM43142，它是一款支持WiFi Direct技術(shù)的模塊，該模塊采用PCI接口， 本系統(tǒng)需要對其接口類型轉(zhuǎn)換成USB接口，才能在終端上使用。Wi-Fi Direct標(biāo)準(zhǔn)是指允許無線網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備無需通過無線路由器即可相互連接。與藍(lán)牙技術(shù)類似，這種標(biāo)準(zhǔn)允許無線設(shè)備以點對點形式互連，不過在傳輸速度與傳輸距離方面則比藍(lán)牙有大幅提升。)本發(fā)明的傳感器包括光照傳感器、CO2傳感器、空氣溫濕度傳感器、土壤溫濕度傳感器和土壤水分傳感器中的任意多個。本發(fā)明的被控溫室設(shè)備包括風(fēng)機、移動噴灌器、遮幕、天窗、燈光和加濕器中的任意多個。本發(fā)明的管理系統(tǒng)還包括無線路由器，所述的移動管理終端還包括3G模塊、WiFi 模塊和藍(lán)牙模塊，所述的各移動管理終端通過3G模塊與基站的上行通信信號端無線連接， 基站的下行通信信號端通過英特網(wǎng)與對應(yīng)網(wǎng)關(guān)相連，網(wǎng)關(guān)與溫室的攝像頭、傳感器以及被控溫室設(shè)備雙向連接；所述的各移動管理終端通過WiFi模塊與無線路由器的上行通信信號端無線連接，無線路由器的下行通信信號端通過英特網(wǎng)與對應(yīng)網(wǎng)關(guān)相連，網(wǎng)關(guān)與溫室的攝像頭、傳感器以及被控溫室設(shè)備雙向連接；所述的各移動管理終端通過終端藍(lán)牙模塊與藍(lán)牙模塊的上行通信信號端相連，藍(lán)牙模塊的下行通信信號端與對應(yīng)的網(wǎng)關(guān)藍(lán)牙模塊無線相連，網(wǎng)關(guān)與溫室的攝像頭、傳感器以及被控溫室設(shè)備雙向連接。一種基于Android平臺的智能溫室管理方法，應(yīng)用基于Android平臺的智能溫室管理系統(tǒng)，它包括以下步驟
(a)、用戶采用移動管理終端通過WiFi、3G、藍(lán)牙或者WiFiDirect的方式與網(wǎng)關(guān)進(jìn)行通信，開啟各傳感器和攝像頭；
(b)、傳感器采集溫室環(huán)境參數(shù)，包括溫室內(nèi)外的溫度、濕度、露點、光照度、二氧化碳的相關(guān)信息，并通過攝像頭采集溫室的實時圖像和視頻；
(c)、溫室的攝像頭、傳感器傳輸環(huán)境參數(shù)至網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)通過WiFi、3G、藍(lán)牙或者WiFi Direct的方式與移動管理終端進(jìn)行通信，接收來自終端的命令，網(wǎng)關(guān)對命令進(jìn)行解析，進(jìn)而控制溫室內(nèi)的被控溫室設(shè)備，包括風(fēng)機、移動噴灌器、遮幕、天窗、燈光和加濕器設(shè)備，調(diào)控溫室環(huán)境狀態(tài)。本發(fā)明的方法具體包括以下步驟
(a)、首先網(wǎng)關(guān)和移動管理終端分別進(jìn)行程序的初始化，包括程序啟動和與數(shù)據(jù)庫的連接的操作，其中，網(wǎng)關(guān)運行TCP/IP協(xié)議的krver程序，移動終端運行Client程序，然后網(wǎng)關(guān)進(jìn)入命令等待狀態(tài)，此時，終端以socket client的方式向網(wǎng)關(guān)請求socket通信連接，當(dāng)網(wǎng)關(guān)接收到連接請求后判斷網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)正常后向終端返回允許連接的應(yīng)答信號，與此同時， 返回所有溫室可控機構(gòu)的設(shè)備狀態(tài)，而終端程序及時更新所有機構(gòu)的狀態(tài)，進(jìn)而等待用戶操作；
(b)、根據(jù)持有移動管理終端的用戶選擇的溫室信息查詢，室外氣象信息查詢或者實時圖像視頻信息查詢的請求采用相應(yīng)的策略
對于溫室信息查詢和室外氣象信息查詢采用相應(yīng)的命令頭，并附加命令校驗位發(fā)送至網(wǎng)關(guān)；
對于實時圖像或視頻請求采用如下策略首先以socket client請求與socket server端建立基于UDP/IP協(xié)議的連接，等待網(wǎng)關(guān)的反饋，在正常情況接收到網(wǎng)關(guān)的允許連接應(yīng)答之后發(fā)送圖像或視頻請求命令，等待實時視頻流，網(wǎng)關(guān)對視頻流進(jìn)行壓縮，并傳輸至終端，終端按照相應(yīng)的方式解壓顯示圖像或視頻；
(C)、用戶根據(jù)步驟b接收的信息進(jìn)行相應(yīng)的操作調(diào)整被控溫室設(shè)備，采用移動管理終端發(fā)送控制命令至網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)對命令進(jìn)行解析，進(jìn)而控制溫室內(nèi)的被控溫室設(shè)備，包括風(fēng)機、移動噴灌器、遮幕、天窗、燈光和加濕器設(shè)備，調(diào)控溫室環(huán)境狀態(tài)。本發(fā)明的管理過程中，移動管理終端通過心跳方式周期性的檢查網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，如果發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)異常，馬上修復(fù)或請求網(wǎng)絡(luò)重新連接。本發(fā)明的有益效果
(1)本發(fā)明可以使用手機或者平板電腦作為智能溫室移動管理終端，也可以使用基于 ARM內(nèi)核的Android平臺，相對于傳統(tǒng)的計算機的遠(yuǎn)程監(jiān)測和管理，更加便捷，將監(jiān)測和控制融于一個終端，提高了溫室管理的智能化、便攜化水平。(2)在近距離情況下，采用WiFi Direct技術(shù)或者藍(lán)牙，在沒有傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如無線路由器的情況下依然能夠通過無線方式管理溫室，在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障的時候依然可以正常使用系統(tǒng)。(3)本發(fā)明的多種網(wǎng)絡(luò)制式的同時支持保障了智能溫室移動管理終端的廣泛適用性和穩(wěn)定性，比如在某些沒有覆蓋因特網(wǎng)的地區(qū)，可以采用3G網(wǎng)絡(luò)作為補充。(4)本發(fā)明使用TCP/IP協(xié)議作為命令和數(shù)據(jù)的傳輸通道，UDP/IP協(xié)議作為圖像和視頻的傳輸通道。TCP/IP是一種面向連接的傳輸控制協(xié)議，它以傳輸速率為代價保證了命令和數(shù)據(jù)的傳輸質(zhì)量，適用于數(shù)據(jù)和命令的傳輸；而UDP/IP不保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸，但是它保證了數(shù)據(jù)傳輸額實時性，因此適用于圖像和視頻傳輸。兩種傳輸協(xié)議互補，達(dá)到了網(wǎng)絡(luò)負(fù)載和質(zhì)量的平衡。(5)本發(fā)明帶校驗的命令設(shè)計能夠保證命令的高容錯性，對于一些對溫室環(huán)境因子較為敏感的作物，如果采用了不恰當(dāng)?shù)目刂品绞剑瑫斐珊艽蟮膿p失，那么命令校驗就能避免因網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定或其它原因造成的命令出錯。( 6 )本發(fā)明中，將溫室內(nèi)部環(huán)境和外部環(huán)境進(jìn)行分類對比，有助于用戶決策的科學(xué)化，比如在某個時段，室外氣溫是30攝氏度，而室內(nèi)氣溫是觀攝氏度，而作物生長的適宜溫度是25攝氏度，那么顯然此時打開天窗的控制是不科學(xué)的，此時比較科學(xué)的方法是打開風(fēng)機降溫。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的流程圖。圖3是本發(fā)明的移動管理終端的原理框圖。圖4是本發(fā)明的網(wǎng)關(guān)的原理框圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。如圖1所示，一種一種基于Android平臺的智能溫室管理系統(tǒng)，它包括多個移動管理終端(可以使用手機或者平板電腦作為智能溫室移動管理終端，也可以使用基于ARM 內(nèi)核的Android平臺)、至少一個網(wǎng)關(guān)和與網(wǎng)關(guān)相應(yīng)數(shù)量的WiFi Direct模塊，所述的各移動管理終端均包括終端ARM處理器、終端WiFi Direct模塊和基于SQLite機制的數(shù)據(jù)庫，所述的網(wǎng)關(guān)包括終端ARM處理器和終端WiFi Direct模塊，各移動管理終端作為智能溫室管理系統(tǒng)的控制器通過終端WiFi Direct模塊與WiFi Direct模塊的上行通信信號端相連，WiFi Direct模塊的下行通信信號端與對應(yīng)的網(wǎng)關(guān)WiFi Direct模塊相連，網(wǎng)關(guān)WiFi Direct模塊通過PCI轉(zhuǎn)USB的接口與網(wǎng)關(guān)ARM模塊相連，網(wǎng)關(guān)與溫室的攝像頭、傳感器以及被控溫室設(shè)備雙向連接。(WiFi Direct模塊采用BCM43142，它是一款支持WiFi Direct 技術(shù)的模塊，該模塊采用PCI接口，本系統(tǒng)需要對其接口類型轉(zhuǎn)換成USB接口，才能在終端上使用。Wi-Fi Direct標(biāo)準(zhǔn)是指允許無線網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備無需通過無線路由器即可相互連接。與藍(lán)牙技術(shù)類似，這種標(biāo)準(zhǔn)允許無線設(shè)備以點對點形式互連，不過在傳輸速度與傳輸距離方面則比藍(lán)牙有大幅提升。)
一種基于Android平臺的智能溫室管理方法，應(yīng)用基于Android平臺的智能溫室管理系統(tǒng)
在3G和WiFi網(wǎng)絡(luò)模式下，網(wǎng)關(guān)運行基于socket server的程序，等待客戶端連接，終端運行socket client的程序，此時網(wǎng)關(guān)會向終端返回所有可控機構(gòu)的狀態(tài)，等待終端用戶操作。此時終端可以有以下幾種操作一，查詢某個溫室的溫度、濕度、露點、光照強度、二氧化碳濃度等信息，并錄入數(shù)據(jù)庫，進(jìn)而顯示給用戶；二，讀取某個溫室的實時圖像和視頻并顯示，此時終端自動切換通信協(xié)議至UDP/IP，以保障數(shù)據(jù)的快速傳輸；三，讀取室外氣象信息，并自動錄入；四，將溫室內(nèi)和室外的氣象信息進(jìn)行分類對比并顯示給用戶；五，根據(jù)溫室內(nèi)和室外的氣象狀況做出控制決策，發(fā)送至服務(wù)器，并等待控制反饋信息；六，查詢溫室的歷史數(shù)據(jù)，便于觀察近期的作物生長環(huán)境參數(shù)。根據(jù)終端用戶的上述操作，網(wǎng)關(guān)需要進(jìn)行命令頭和命令的解析并進(jìn)行校驗，進(jìn)而采用相應(yīng)的數(shù)據(jù)反饋、視頻傳輸或者命令執(zhí)行機制。在藍(lán)牙模式下，終端開啟藍(lán)牙模式，通過藍(lán)牙運行程序與網(wǎng)關(guān)建立連接，連接正常后可以進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢和發(fā)送控制指令。在WiFi Direct模式中，網(wǎng)關(guān)等待，終端需運行Android 4.0以上的軟件包 android, net. wifi. p2p里面的網(wǎng)絡(luò)初始化函數(shù)，然后可以采用基于C/S模式的網(wǎng)絡(luò)連接方式。如圖2所示的流程圖中，首先網(wǎng)關(guān)和終端分別進(jìn)行程序的初始化，包括程序啟動和與數(shù)據(jù)庫的連接等操作，其中，網(wǎng)關(guān)運行TCP/IP協(xié)議的krver程序，移動終端運行 Client程序，然后網(wǎng)關(guān)進(jìn)入命令等待狀態(tài)，此時，終端以socket client的方式向網(wǎng)關(guān)請求 socket通信連接，當(dāng)網(wǎng)關(guān)接收到連接請求后判斷網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)正常后向終端返回允許連接的應(yīng)答信號，與此同時，返回所有溫室可控機構(gòu)的設(shè)備狀態(tài)，而終端程序及時更新所有機構(gòu)的狀態(tài)，進(jìn)而等待用戶操作，根據(jù)終端用戶選擇的溫室信息查詢，室外氣象信息查詢或者實時圖像視頻信息查詢等請求采用不同的策略，比如，對于溫室信息查詢和室外氣象信息查詢采用不同的命令頭，并附加命令校驗位發(fā)送至服務(wù)器，而對于實時圖像或視頻請求則采用如下的策略首先以socket client請求與socket server端建立基于UDP/IP協(xié)議的連接， 等待網(wǎng)關(guān)的反饋，在正常情況接收到網(wǎng)關(guān)的允許連接應(yīng)答之后發(fā)送圖像或視頻請求命令， 等待實時視頻流，網(wǎng)關(guān)采用H. 264方式對視頻流進(jìn)行壓縮，并傳輸至終端，終端按照相應(yīng)的方式顯示圖像或視頻。此外，在程序運行中，終端程序需要通過心跳方式周期性的檢查網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，如果發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)異常，馬上修復(fù)或請求網(wǎng)絡(luò)重新連接，以保證數(shù)據(jù)交換的準(zhǔn)確性。系統(tǒng)功能說明(1)溫室環(huán)境信息查詢功能。當(dāng)用戶選擇了 3，Client端程序2向krver端1發(fā)送獲取溫室內(nèi)環(huán)境信息的命令，Server端1收到此命令后，將進(jìn)行命令校驗，確認(rèn)命令傳輸正確后啟動傳感器簇9，將獲取的數(shù)據(jù)以溫室內(nèi)環(huán)境信息的數(shù)據(jù)類別發(fā)送給終端2，終端2進(jìn)而將信息顯示出來。(2)歷史數(shù)據(jù)查詢。當(dāng)用戶選擇了功能4，Client端程序2會連接數(shù)據(jù)庫，將預(yù)錄的溫室環(huán)境信息以表格或者曲線的形式分類顯示出來。(3)圖像信息及視頻信息。當(dāng)用戶選擇了功能5，Cleint程序2會向krver端1 發(fā)送切換連接至UDP/IP的請求，若krver端1確認(rèn)UDP/IP可用，將向Client端2返回準(zhǔn)許連接的應(yīng)答信號，這樣，UDP/IP通道已經(jīng)打通，進(jìn)而Client端2會向krver端1發(fā)送請求圖像或者視頻信息的命令，krver端1收到此命令后會對命令進(jìn)行校驗，確認(rèn)命令正確后啟動攝像頭10，然后對圖片進(jìn)行直接轉(zhuǎn)發(fā)，對于視頻流將進(jìn)行基于H. 264算法的壓縮，進(jìn)而以反向鏈路向Client端2返回視頻流，Client端2收到視頻流后對視頻做預(yù)處理后顯示。
(4)室外氣象站與室內(nèi)環(huán)境信息的同時獲取。當(dāng)用戶選擇了功能6，Client端2會向krver端1發(fā)送同時請求室外和室內(nèi)環(huán)境信息的命令，然后krver端1接收到命令之后會對命令進(jìn)行校驗，確認(rèn)無誤后將同時啟動室外氣象站8和室內(nèi)傳感器簇9，將信息分類之后以對應(yīng)的數(shù)據(jù)類型返回至終端2，Client端2接收到此信息后會對信息進(jìn)行分類并顯示出來。(5)控制功能的實現(xiàn)。當(dāng)用戶選擇了功能7，Client端2會按照設(shè)備編號表和邏輯控制狀態(tài)向krver端1發(fā)送相應(yīng)設(shè)備的控制指令，進(jìn)入等待控制結(jié)果的任務(wù)隊列中， krver端1在收到控制指令后會對命令進(jìn)行校驗確認(rèn)無誤后對命令進(jìn)行解析，具體是查詢設(shè)備編號表和按照邏輯控制狀態(tài)，控制相應(yīng)的設(shè)備，然后krver端1會向Client端2返回控制結(jié)果。(6)網(wǎng)絡(luò)制式的選擇。當(dāng)用戶選擇了 WiFi Direct連接，首先krver端1的控制器會通過PCI轉(zhuǎn)USB的接口驅(qū)動與BCM43142圖中13通信，進(jìn)而驅(qū)動BCM43142正常工作， 然后等待點對點的WiFi Direct連接，Client端2會通過WiFi Direct協(xié)議請求直接連接至krver端，Server端收到點對點WiFi Direct連接請求后回請求驗證信息，在客戶端發(fā)送了正確的驗證碼后會收到krver端的允許連接的應(yīng)答，伴隨有krver端返回的自己的身份信息，在身份信息確認(rèn)無誤后會與krver端連接起來，進(jìn)而進(jìn)行通信。如果采用了除 WiFi Direct方式之外的其它制式進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接，則需要通過路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備互相連接。本發(fā)明未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種基于Android平臺的智能溫室管理系統(tǒng)，其特征是它包括多個移動管理終端、至少一個網(wǎng)關(guān)和與網(wǎng)關(guān)相應(yīng)數(shù)量的WiFi Direct模塊，所述的各移動管理終端均包括終端ARM處理器、終端WiFi Direct模塊和基于SQLite機制的數(shù)據(jù)庫，所述的網(wǎng)關(guān)包括終端ARM處理器和終端WiFi Direct模塊，各移動管理終端作為智能溫室管理系統(tǒng)的控制器通過終端WiFi Direct模塊與WiFi Direct模塊的上行通信信號端相連，WiFi Direct模塊的下行通信信號端與對應(yīng)的網(wǎng)關(guān)WiFi Direct模塊相連，網(wǎng)關(guān)WiFi Direct模塊通過PCI轉(zhuǎn)USB的接口與網(wǎng)關(guān)ARM模塊相連，網(wǎng)關(guān)與溫室的攝像頭、傳感器以及被控溫室設(shè)備雙向連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Android平臺的智能溫室管理系統(tǒng)，其特征是所述的傳感器包括光照傳感器、CO2傳感器、空氣溫濕度傳感器、土壤溫濕度傳感器和土壤水分傳感器中的任意多個。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Android平臺的智能溫室管理系統(tǒng)，其特征是所述的被控溫室設(shè)備包括風(fēng)機、移動噴灌器、遮幕、天窗、燈光和加濕器中的任意多個。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Android平臺的智能溫室管理系統(tǒng)，其特征是所述的管理系統(tǒng)還包括無線路由器，所述的移動管理終端還包括3G模塊、WiFi模塊和藍(lán)牙模塊，所述的各移動管理終端通過3G模塊與基站的上行通信信號端無線連接，基站的下行通信信號端通過英特網(wǎng)與對應(yīng)網(wǎng)關(guān)相連，網(wǎng)關(guān)與溫室的攝像頭、傳感器以及被控溫室設(shè)備雙向連接；所述的各移動管理終端通過WiFi模塊與無線路由器的上行通信信號端無線連接，無線路由器的下行通信信號端通過英特網(wǎng)與對應(yīng)網(wǎng)關(guān)相連，網(wǎng)關(guān)與溫室的攝像頭、傳感器以及被控溫室設(shè)備雙向連接；所述的各移動管理終端通過終端藍(lán)牙模塊與藍(lán)牙模塊的上行通信信號端相連，藍(lán)牙模塊的下行通信信號端與對應(yīng)的網(wǎng)關(guān)藍(lán)牙模塊無線相連，網(wǎng)關(guān)與溫室的攝像頭、傳感器以及被控溫室設(shè)備雙向連接。
5.一種基于Android平臺的智能溫室管理方法，應(yīng)用權(quán)利要求1所述的基于Android平臺的智能溫室管理系統(tǒng)，其特征是它包括以下步驟(a)、用戶采用移動管理終端通過WiFi、3G、藍(lán)牙或者WiFiDirect的方式與網(wǎng)關(guān)進(jìn)行通信，開啟各傳感器和攝像頭；(b)、傳感器采集溫室環(huán)境參數(shù)，包括溫室內(nèi)外的溫度、濕度、露點、光照度、二氧化碳的相關(guān)信息，并通過攝像頭采集溫室的實時圖像和視頻；(c)、溫室的攝像頭、傳感器傳輸環(huán)境參數(shù)至網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)通過WiFi、3G、藍(lán)牙或者WiFiDirect的方式與移動管理終端進(jìn)行通信，接收來自終端的命令，網(wǎng)關(guān)對命令進(jìn)行解析，進(jìn)而控制溫室內(nèi)的被控溫室設(shè)備，包括風(fēng)機、移動噴灌器、遮幕、天窗、燈光和加濕器設(shè)備，調(diào)控溫室環(huán)境狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于Android平臺的智能溫室管理方法，其特征是它包括以下步驟(a)、首先網(wǎng)關(guān)和移動管理終端分別進(jìn)行程序的初始化，包括程序啟動和與數(shù)據(jù)庫的連接的操作，其中，網(wǎng)關(guān)運行TCP/IP協(xié)議的krver程序，移動終端運行Client程序，然后網(wǎng)關(guān)進(jìn)入命令等待狀態(tài)，此時，終端以socket client的方式向網(wǎng)關(guān)請求socket通信連接，當(dāng)網(wǎng)關(guān)接收到連接請求后判斷網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)正常后向終端返回允許連接的應(yīng)答信號，與此同時，返回所有溫室可控機構(gòu)的設(shè)備狀態(tài)，而終端程序及時更新所有機構(gòu)的狀態(tài)，進(jìn)而等待用戶操作；(b)、根據(jù)持有移動管理終端的用戶選擇的溫室信息查詢，室外氣象信息查詢或者實時圖像視頻信息查詢的請求采用相應(yīng)的策略對于溫室信息查詢和室外氣象信息查詢采用相應(yīng)的命令頭，并附加命令校驗位發(fā)送至網(wǎng)關(guān)；對于實時圖像或視頻請求采用如下策略首先以socket client請求與socketserver端建立基于UDP/IP協(xié)議的連接，等待網(wǎng)關(guān)的反饋，在正常情況接收到網(wǎng)關(guān)的允許連接應(yīng)答之后發(fā)送圖像或視頻請求命令，等待實時視頻流，網(wǎng)關(guān)對視頻流進(jìn)行壓縮，并傳輸至終端，終端按照相應(yīng)的方式解壓顯示圖像或視頻；(C)、用戶根據(jù)步驟b接收的信息進(jìn)行相應(yīng)的操作調(diào)整被控溫室設(shè)備，采用移動管理終端發(fā)送控制命令至網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)對命令進(jìn)行解析，進(jìn)而控制溫室內(nèi)的被控溫室設(shè)備，包括風(fēng)機、移動噴灌器、遮幕、天窗、燈光和加濕器設(shè)備，調(diào)控溫室環(huán)境狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于Android平臺的智能溫室管理方法，其特征是在管理過程中，移動管理終端通過心跳方式周期性的檢查網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，如果發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)異常，馬上修復(fù)或請求網(wǎng)絡(luò)重新連接。
全文摘要
一種基于Android平臺的智能溫室管理系統(tǒng)及其方法，它包括多個移動管理終端、至少一個網(wǎng)關(guān)和與網(wǎng)關(guān)相應(yīng)數(shù)量的WiFiDirect模塊，各移動管理終端與WiFiDirect模塊的上行通信端相連，WiFiDirect模塊的下行通信端與對應(yīng)的網(wǎng)關(guān)相連，網(wǎng)關(guān)與溫室的攝像頭、傳感器以及被控溫室設(shè)備雙向連接。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)使用手機、平板電腦或者ARM系統(tǒng)對溫室環(huán)境和作物生長狀況的圖像及視頻信息的遠(yuǎn)程實時采集，歷史信息數(shù)據(jù)的曲線或表格顯示，溫室內(nèi)外氣象數(shù)據(jù)的比較和分析以及對溫室內(nèi)風(fēng)機、移動噴灌、遮幕、天窗、燈光和加濕器等機構(gòu)的遠(yuǎn)程控制，從而實現(xiàn)遠(yuǎn)程便攜式的溫室管理。
文檔編號A01G9/24GK102566558SQ20121003999
公開日2012年7月11日 申請日期2012年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月21日
發(fā)明者劉政, 劉永華, 劉龍申, 孫玉文, 張陽, 施國杰, 沈明霞, 熊迎軍, 路順濤, 陸明洲, 陳林鋒 申請人:南京農(nóng)業(yè)大學(xué)