CN110308753A - 一种智能农业机器人云控制***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种智能农业机器人云控制***,所述***包括智能终端模块、协议解析模块、智能云端模块以及智能服务模块,用户通过智能服务模块向***输入作业任务,智能服务模块将任务数据传到智能云端模块,智能云端模块决策过后将调度信息经协议解析模块传到智能终端模块,智能终端模块会进行作业并实施上传作业数据,数据经协议解析模块上传到智能云端模块,智能云端模块会根据上传的数据调整作业计划并且将处理过后的数据传到智能服务模块供用户查看监控。同时提供了一种智能农业机器人云控制***的控制方法。本发明能够结合云计算、人工智能、大数据三项技术,有效提高农业机器人的自动化程度和智能性。
Description
技术领域
本发明属于控制***技术领域,尤其是一种云控制智能控制***,具体地,涉及一种智能农业机器人云控制***及方法。
背景技术
随着人口老龄化的加剧及其产生的劳动力结构变化,使事关国家粮食安全的“谁来种地,如何种地”这一问题在我国变得尤为突出。。
通过检索发现,公开号为CN109407667A的中国发明专利申请《智能农机控制方法及控制***》,公开了一种基于遥控技术的智能农机解决方案,该解决方案的主要内容是通过农机机身上布置的传感器获取农机的位置姿态,然后操作员根据信息来遥控农机进行作业;公开号为CN108170104A的中国发明专利申请《一种高智能农机设备及***》,公开了一种依赖于田间轨道路径的智能农机***,该***可以配合多种类型农机完成多种农田作业,该***初步提出了农机机群的互联,但是仅仅是信息共享。通过对现公开专利的分析,可以发现到目前为止,包括以上检索到的专利申请在内的已公开智能农机相关技术的技术方向通常是遥控农机,机器之间没有实现高效的互联,导致信息不能充分共享,无法完成农机机群的合理调度,不能实现更高层次的自动化和无人化。
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足,本发明的目的在于提供一种智能农业机器人云控制***及方法,该***及方法能够结合云计算、人工智能、大数据三项技术,有效提高农业机器人的自动化程度和智能性。
本发明是通过以下技术方案实现的。
根据本发明的一个方面,提供了一种智能农业机器人云控制***,包括智能终端模块、协议解析模块、智能云端模块以及智能服务模块;其中:
所述智能服务模块,用于向智能云端模块上传作业任务;
所述智能云端模块,用于对输入的作业任务进行决策,并生成调度信息经协议解析模块输出至智能终端模块;同时通过协议解析模块接收智能终端模块反馈的作业数据,并根据作业数据调整作业计划通过协议解析模块输出至智能服务模块;
所述智能终端模块,用于根据调度信息执行作业任务,并将作业数据经协议解析模块上传至智能云端模块。
优选地,所述智能终端模块包括互联通信单元、智能感知单元、边缘计算单元、现场控制单元和智能农机单元;其中:
所述互联通信单元,用于实现智能终端模块、协议解析模块与智能云端模块之间的通信连接;
所述智能感知单元,布置在智能农机单元上,包括农机运行状态传感器和环境信息传感器,用于感知农机运行状态和环境状况;
所述边缘计算单元,用于对传感器数据进行预处理,并将处理后的数据上传至智能云端模块;
所述现场控制单元,根据智能云端模块的调度信息控制智能农机单元执行作业任务。
优选地,所述互联通信单元,对数据进行分类整理,并按设定计划进行发送。
优选地,所述现场控制单元,通过驱动器控制智能农机单元进行具体的动作。
优选地,所述农机运行状态,至少包括:位置、姿态、速度、方向、燃油油量或电量、功率、冷却液温度中的任意一项或任意多项。
优选地,所述环境状况,至少包括:温度、湿度、光照、土壤养分信息、周边障碍物信息中的任意一项或任意多项。
优选地,所述边缘计算单元,对传感器数据进行预处理,至少包括:判断、数据清洗、脱敏、轻量深度报解析、数据缓存、上线同步、数据压缩中的任意一项或任意多项。
优选地,所述协议解析模块包括协议特征库单元和智能比对解析单元;其中:
所述协议特征库单元,用于存储传输协议数据流特征;
所述智能比对解析单元,用于对比上传的数据与协议特征库单元中的协议数据流特征,并在判断出协议类型后将数据解析为统一格式后传输。
优选地,所述智能云端模块包括:数据库、知识库和智能决策单元;其中:
所述数据库,包括智能控制算法库和农机管控数据库,所述智能控制算法库用于存储智能控制算法;所述农机管控数据库用于存储智能终端信息和农田环境信息;
所述知识库,包括功能软件生成库和远程运维模型库,所述功能软件生成库用于存储开发工具;所述远程运维模型库用于存储针对不同农业环境的远程运维模型;
所述智能云端模块接收所述智能服务模块的作业任务,在参考所述知识库的远程运维模型库和所述数据库的智能控制算法库和农机管控数据库的情况下,使用所述智能控制算法库中的不同控制算法对作业任务进行模拟计算,得到这项作业任务使用不同控制算法下的工作时间和工作质量,并将工作时间和工作质量作为计算结果输出至智能决策单元;
所述智能决策单元,用于比对不同控制算法的模拟计算结果,也就是工作时间和工作质量,并从中选择一个最优的调度信息进行使用。
优选地,所述智能终端信息,至少包括:数据指令传输协议、能够完成的作业任务类型、农机机身尺寸规格、农机额定功率中的任意一项或任意多项。
优选地,还包括机器学习单元,所述机器学习单元用于存储已生成的调度信息,为智能决策单元进行机器学习提供决策案例。
优选地,所述智能服务模块包括智能客户端单元、智能运维单元、机群调度单元、设备管理单元和资源管理单元;其中:
所述智能客户端单元,提供管理客户端,用于输入作业任务;
所述智能运维单元,根据智能云端模块对智能终端模块反馈的作业数据的分析,提醒用户对智能终端模块进行维修保养;
所述机群调度单元,通过智能客户端单元实现用户对智能终端模块的调度;
所述设备管理单元,通过智能客户端单元监控智能终端模块的运行状态;
所述资源管理单元,根据智能云端模块中存储的农田环境信息,对农田资源进行管理。
优选地,所述智能终端模块,包括一个或多个智能农业机器人设备。
优选地,所述协议解析模块,针对不同的传输协议对数据进行解析处理。
优选地,所述智能云端模块,利用云计算技术对数据进行处理并做出决策。
优选地,所述智能服务模块,为用户提供管理整个***的客户端。
根据本发明的第二个方面,提供了一种上述任一项所述的智能农业机器人云控制***的控制方法,包括如下步骤:
用户通过智能服务模块输入作业任务,并上传至智能云端模块;
智能云端模块对作业任务进行决策,并生成调度信息经协议解析模块传到智能终端模块;
智能终端模块根据调度信息进行作业,并通过协议解析模块实时上传作业数据至智能云端模块;
智能云端模块根据上传的作业数据实时调整作业计划,并通过协议解析模块输出至智能服务模块。
优选地,所述智能终端模块包括互联通信单元、智能感知单元、边缘计算单元、现场控制单元和智能农机单元;其中:
所述智能感知单元感知得到的传感器数据传递至边缘计算单元,经过边缘计算单元预处理后传递至互联通信单元进而通过协议解析模块将预处理后数据上传至智能云端模块,所述互联通信单元接收到通过协议解析模块解析的智能云端模块下发的调度信息,处理后传给现场控制单元,所述现场控制单元通过驱动器控制智能农机单元进行作业动作。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
本发明提供的一种智能农业机器人云控制***及方法,是一种机器人化智能农机的云控制技术,通过对互联网、人工智能、大数据、云计算的应用,提高了农业行业科技技术科技技术含量,推动了我国农业发展模式从劳动力密集型向智能科技型的转变,同时能够吸引大量高知识、高技术年轻人从事农业行业,有效提高农业机器人的自动化程度和智能性。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1是本发明实施例所提供的智能农业机器人云控制***结构示意图及数据信息流流向示意图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明:本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。
本发明实施例提供了一种智能农业机器人云控制***,下面结合附图对本发明实施例所提供的***进行详细说明。
结合图1,本发明所提供的***,其技术方案如下:
如图1所示,本发明实施例所提供的***,主要由四部分组成,分别是智能终端模块、协议解析模块、智能云端模块、智能服务模块,所述智能终端模块指的是智能农业机器人设备(简称智能农机);协议解析模块指的是针对不同的传输协议进行解析处理的模块;智能云端模块指的是利用云计算等技术对数据信息进行处理做出智能决策的模块;智能服务模块为用户管理整个***提供客户端。本发明实施例所提供的方法中,模块间的数据信息流流向如下:用户通过智能服务模块向***输入作业任务,智能服务模块将任务数据传到智能云端模块,智能云端模块决策过后将调度信息经协议解析模块传到智能终端模块,智能终端模块会进行作业并实施上传作业数据,数据经协议解析模块上传到智能云端模块,智能云端模块会根据上传的数据调整作业计划并且将处理过后的数据传到智能服务模块供用户查看监控。
智能终端模块的组成主要包括互联通信单元、智能感知单元、边缘计算单元、现场控制单元和智能农机单元五个单元,所述互联通信单元是通过协议解析模块与智能云端模块进行通信的单元,所述智能感知单元是布置在智能农机单元中农机机身上的各种传感器,所述边缘计算单元是对传感器数据进行预处理的部分,现场控制单元是直接控制智能农机单元中农机动作的控制器,所述智能农机单元指的是进行农业作业的智能农机。各单元之间的数据信息流流向如下:智能感知单元感知得到的传感器数据传给边缘计算单元,边缘计算单元经过预处理以后传给互联通信单元进而通过协议解析模块将数据传到智能云端模块,互联通信单元接收到通过协议解析模块解析的智能云端模块下发的数据信息,处理后传给现场控制单元,现场控制单元通过驱动器控制智能农机单元进行具体的动作。对于每个单元,进一步说明如下:所述智能农机单元可以是现有普通农机经过自动化改装的智能农机,也可以是制造厂家专门制造的无人驾驶农机;智能感知单元中的传感器包括农机运行状态传感器和环境信息传感器,相应地,可以感知的信息包括两部分,一部分是农机本身的运行状态,包括位置、姿态、速度、方向、燃油油量或电量、功率、冷却液温度等等,另一部分是环境的信息,包括温度、湿度、光照、土壤养分信息、周边障碍物信息等等,这两部分信息都通过安装于农机机身上的相应传感器来进行感知;边缘计算单元的主要工作是对智能感知单元的传感器数据进行预处理,预处理内容包括判断、数据清洗、脱敏、轻量深度报解析、数据缓存、上线同步、数据压缩等等;现场控制单元主要是进行现场控制,需要对智能云端模块下发的指令进行细化,对智能农机单元进行具体的行为控制。
协议解析模块主要由协议特征库单元和智能比对解析单元两部分组成。所述协议特征库单元是存储了各种传输协议数据流特征的一个数据库,所述智能比对解析单元是对比智能终端模块上传的数据和协议特征库单元中的协议特征,判断出协议类型以后对数据进行解析,解析为统一格式的数据后将数据上传到智能云端模块。此模块的作用就是使整个***可以兼容更多的智能农机硬件,对智能农机的传输协议甚至生产厂商没有严格要求。
智能云端模块主要包括三部分,分别是数据库、知识库和智能决策单元。数据库包括智能控制算法库、农机管控数据库两个,其中智能控制算法库里存储了不同的智能控制算法,智能云端模块接到运行调度服务平台的作业任务,在参考知识库和数据库的情况下,可以使用智能控制算法库中的不同智能控制算法对任务进行计算,智能决策单元可以比对不同算法的结果,包括完成时间、完成质量等等,从中选择一个最优的调度方案进行使用。农机管控数据库主要是存储了不同类型、不同厂家、不同用途的智能装备终端的信息,包括数据指令传输协议,可以完成的作业类型,机身尺寸规格等等,在可选的智能装备终端少的情况下根据现有的智能装备终端来从农机管控数据库中调取终端相应的数据和协议来进行控制,如果可选的智能装备终端较多的情况下,智能云端模块可以根据农机管控数据库中对各个智能终端模块的信息记录,来选择最合适的智能终端模块来完成工作,以达到最好的作业效果。知识库中存储了功能软件生成库、远程运维模型库,其中功能软件生成库里主要是存储的一些开发工具,用户可以根据自己的实际需要,调用功能软件生成库中的组件,来定制自己的工作程序,达到一个定制化的目的。远程运维模型库里存储有针对不同农业环境的远程运维模型,农业作业环境十分复杂,北方多为旱田,而南方多为水田,有的作业环境是平原,地形平坦,而有的作业环境是山地,地形崎岖,智能终端模块的传感器在上传环境数据后,智能云端模块会对环境进行判断,从远程运维模型库中调取相应的模型来使用,以达到最好的作业效果。而智能决策部分主要是参考或者调用数据库和知识库中的内容,智能的做出最优的决策,其中会涉及到机器学习,智能决策部分可以学习之前的好的决策案例,这些案例可以是之前由用户在实践中得出的,也可以是机器决策出结果反馈良好的。
智能服务模块由智能客户端单元、智能运维单元、机群调度单元、设备管理单元、资源管理单元五个部分组成。所述智能客户端单元指的是可以安装在个人计算机、智能手机、平板电脑、智能穿戴设备等客户终端上的***管理应用,所述智能运维单元、机群调度单元、设备管理单元、资源管理单元都是用户可以在应用里对整个***实现的功能。用户通过智能客户端单元可以上传作业任务,是整个***与用户交互的入口,同时用户可以通过智能客户端单元调用其余四个单元。所述智能运维单元是通过智能云端模块对智能农机作业数据的分析,提醒用户对智能农机进行维修保养。所述机群调度单元是用户可以通过对智能客户端单元的简单操作来实现用户对智能农机机群的调度。所述设备管理单元是用户可以在只能客户端单元上清楚的看到自己设备的运行状态。所述资源管理单元是通过智能云端模块里存储的农田环境信息,比如土壤信息、作物信息等等,用户可以直观的对资源进行管理。
本发明实施例同时提供了一种上述智能农业机器人云控制***的控制方法,包括如下步骤:
用户通过智能服务模块输入作业任务,并上传至智能云端模块;
智能云端模块对作业任务进行决策,并生成调度信息经协议解析模块传到智能终端模块;
智能终端模块根据调度信息进行作业,并通过协议解析模块实时上传作业数据至智能云端模块;
智能云端模块根据上传的作业数据实时调整作业计划,并通过协议解析模块输出至智能服务模块。
本发明上述实施例所提供的***和方法中:
用户通过智能服务模块向***输入作业任务;
智能服务模块将任务数据传到智能云端模块;
智能云端模块进行决策;
智能云端模块给出调度信息;
调度信息经协议解析模块传到智能终端模块;
智能终端模块根据调度信息进行作业;
智能终端模块实时上传作业数据;
数据经协议解析模块上传到智能云端模块;
智能云端模块会根据上传的数据调整作业计划;
智能云端模块将处理过后的数据传到智能服务模块供用户查看监控。
所述智能终端模块是智能农业机器人设备;
所述协议解析模块是针对不同得传输协议进行解析处理的模块;
所述智能云端模块是利用云计算等技术对数据信息进行处理做出智能决策的模块;
所述智能服务模块是为了使用户可以管理整个***的客户端。
所述智能终端模块的组成主要包括互联通信单元、智能感知单元、边缘计算单元、现场控制单元和智能农机单元五个单元。
所述互联通信单元是通过协议解析模块与智能云端模块进行通信的单元。
所述智能感知单元是布置在智能农机机身上的各种传感器。
所述边缘计算单元是对传感器进行预处理的部分。
所述现场控制单元是直接控制智能农机动作的控制器。
所述智能农机单元指的是进行农业作业的智能农机。
所述智能感知单元感知到的传感器数据传给边缘计算单元。
所述边缘计算单元将所述传感器数据进行预处理,将预处理过后的传感器数据传给互联通信单元。
所述互联通信单元对数据进行分类整理,按设定计划发送。
所述互联通信单元接收协议解析模块下发的指令,处理后传给现场控制单元。
所述现场控制单元通过驱动器控制智能农机单元进行具体的动作。
所述智能农机单元可以是现有普通农机经过自动化改装的智能农机,也可以是制造厂家专门制造的无人驾驶农机。
所述智能感知模块指的传感器可以感知的信息包括两部分,一部分是农机本身的运行状态,包括位置、姿态、速度、方向、燃油油量或电量、功率、冷却液温度等,另一部分是环境的信息,包括温度、湿度、光照、土壤养分信息、周边障碍物信息等,这两部分信息都需要在机身安装相应的传感器来进行感知。
所述边缘计算单元的主要工作是对智能感知单元的传感器数据进行预处理,预处理内容包括判断、数据清洗、脱敏、轻量深度报解析、数据缓存、上线同步、数据压缩。
所述现场控制单元主要是进行现场控制,需要对智能云端模块下发的指令进行细化,对智能农机单元进行具体的行为控制。
所述协议解析模块主要由协议特征库单元和智能比对解析单元两部分组成。
所述协议特征库单元是存储了各种传输协议数据流特征的一个数据库。
所述智能比对解析模块是对比智能终端模块上传的数据和协议特征库单元中的协议特征。
所述协议解析模块的功能是判断出协议类型以后对数据进行解析,解析为统一格式的数据后将数据上传到智能云端模块。
所述智能云端模块主要包括三部分,分别是数据库、知识库和智能决策。
所述数据库里存储了包括智能控制算法库、农机管控数据库两个部分。
所述智能控制算法库里存储了不同的智能控制算法,所述智能云端模块接到所述智能服务模块的作业任务,在参考所述知识库和所述数据库的情况下,可以使用所述智能控制算法库中的不同控制算法对任务进行计算。
所述智能决策可以比对不同算法的结果,包括完成时间、完成质量等,从中选择一个最优的调度方案进行使用。
所述农机管控数据库主要是存储了不同类型、不同厂家、不同用途的智能装备终端的信息,包括数据指令传输协议、可以完成的作业类型、机身尺寸规格、额定功率等。
所述知识库中存储了功能软件生成库、远程运维模型库两个部分。
所述功能软件生成库里主要是存储的一些开发工具。
所述远程运维模型库里存储有针对不同农业环境的远程运维模型。
所述智能决策部分主要是参考或者调用数据库和知识库中的内容,智能的做出最优的决策,其中会涉及到机器学习,智能决策部分可以学习之前的好的决策案例。
所述智能服务模块由智能客户端单元、智能运维单元、机群调度单元、设备管理单元、资源管理单元五个部分组成。
所述智能客户端单元指的是可以安装在个人计算机、智能手机、平板电脑、智能穿戴设备上的***管理应用。
所述所述智能运维单元、机群调度单元、设备管理单元、资源管理单元都是用户可以在应用里对整个***实现的功能。
所述智能客户端单元可以上传作业任务,是整个***与用户交互的入口,同时用户可以通过智能客户端单元调用其余是个单元。
所述智能运维单元的功能是通过智能云端模块对智能农机作业数据的分析,提醒用户对智能农机进行维修保养。
所述机群调度单元的功能是用户可以通过对智能客户端单元的简单操作来实现用户对智能农机机群的调度。
所述设备管理单元的的功能是用户可以在只能客户端单元上清楚的看到自己设备的运行状态。
所述资源管理单元的作用是通过智能云端模块里存储的农田环境信息,比如土壤信息、作物信息等等,用户可以直观的对资源进行管理。
下面结合一具体应用实例,对本发明上述实施例所提供的***及方法进一步详细描述。
针对智能终端模块的智能农机单元采用的是基于五征MD904轮式拖拉机进行改造后的自动驾驶扭腰拖拉机。针对智能感知单元,对于农机的周边环境,该具体应用实例在智能农机单元的机身上安装了多种传感器,包括温度传感器(DS18B20测温模块)、湿度传感器(DHT11湿度模块)、光照传感器(GY-30光照模块)、土壤养分速测仪(亚隆/_Pc24B),另外对于周边障碍物信息,使用双目视觉***,在机身的四个方向各布置一个双目摄像机,来判断机身环境的障碍物信息。对于农机的本身状态,在机身上布置了位置方向传感器(云辉ATGM332D-5N-3X北斗GPS二合一模块)、姿态传感器(MPU6500六轴陀螺仪传感器),除此以外,机身自带有燃油剩余油量传感器、冷却液温度传感器。针对边缘计算单元,选用的是英特尔Xeon D-2100处理器。针对现场控制单元,选用的是STM 32芯片。针对互联通信单元,选用的也是STM 32芯片,其中,智能感知单元的传感器和边缘计算单元之间的通信使用的是串口通信技术,边缘计算单元和互联通信单元、互联通信单元和现场控制单元之间的通信使用的都是CAN总线技术。
为了保证农机使用的便利,智能终端模块和协议解析模块之间的通信使用的是无限通讯技术,该具体应用实例中使用的是WIFI通信,在田间布置一个WIFI网关,可以和多个智能终端模块通信,协议解析模块本发明的实施例选择的是英特尔至强E5 2678V3的工控机,运行linux***,协议解析模块和智能云端模块的通信选用的是有线网技术,5G商用以后可以升级为5G通信。
针对智能云端模块,选择租用阿里云的服务器,在阿里云的服务器中搭建数据库和知识库,并且利用阿里云的云计算技术来完成智能决策。
针对智能服务模块,采用适用于windows、iOS、android***的客户端,该客户端可以通过本领域公知的开发方法进行开发。这些客户端都可以以应用的形式安装到个人计算机、苹果手机、安卓***手机中,用户可以通过这些终端来访问智能云端模块。
以上设置实现了本发明上述实施例中所提供的智能农业机器人云控制***及方法的具体应用,该具体应用有效提高了农机的自动化程度和智能性,验证了本发明上述实施例中所提供的***及方法的有效性。
本发明上述实施例所提供的一种智能农业机器人云控制***及方法,用户通过智能服务模块向***输入作业任务,智能服务客户端将任务数据传到智能云端模块,智能云端模块决策过后将调度信息经协议解析模块传到智能终端模块,智能农业机器人会进行作业并实施上传作业数据,数据经协议解析模块上传到智能云端模块,智能云端模块会根据上传的数据调整作业计划并且将处理过后的数据传到智能服务模块供用户查看监控。通过对互联网、人工智能、大数据、云计算的应用,提高了农业行业科技技术科技技术含量,推动了我国农业发展模式从劳动力密集型向智能科技型的转变,同时能够吸引大量高知识、高技术年轻人从事农业行业,有效提高农业机器人的自动化程度和智能性。
需要说明的是,本发明提供的所述方法中的步骤,可以利用所述***中对应的模块、装置、单元等予以实现,本领域技术人员可以参照所述***的技术方案实现所述方法的步骤流程,即,所述***中的实施例可理解为实现所述方法的优选例,在此不予赘述。
本领域技术人员知道,除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的***及其各个模块、装置、单元以外,完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的***及其各个装置以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同功能。所以,本发明提供的***及其各项装置可以被认为是一种硬件部件,而对其内包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构;也可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本发明的实质内容。
Claims (10)
1.一种智能农业机器人云控制***,其特征在于,包括智能终端模块、协议解析模块、智能云端模块以及智能服务模块;其中:
所述智能服务模块,用于向智能云端模块上传作业任务;
所述智能云端模块,用于对输入的作业任务进行决策,并生成调度信息经协议解析模块输出至智能终端模块;同时通过协议解析模块接收智能终端模块反馈的作业数据,并根据作业数据调整作业计划通过协议解析模块输出至智能服务模块;
所述智能终端模块,用于根据调度信息执行作业任务,并将作业数据经协议解析模块上传至智能云端模块。
2.根据权利要求1所述的智能农业机器人云控制***,其特征在于,所述智能终端模块包括互联通信单元、智能感知单元、边缘计算单元、现场控制单元和智能农机单元;其中:
所述互联通信单元,用于实现智能终端模块、协议解析模块与智能云端模块之间的通信连接;
所述智能感知单元,布置在智能农机单元上,包括农机运行状态传感器和环境信息传感器,用于感知农机运行状态和环境状况;
所述边缘计算单元,用于对传感器数据进行预处理,并将处理后的数据上传至智能云端模块;
所述现场控制单元,根据智能云端模块的调度信息控制智能农机单元执行作业任务。
3.根据权利要求2所述的智能农业机器人云控制***,其特征在于,所述智能终端模块还包括如下任意一项或任意多项:
-所述互联通信单元,对数据进行分类整理,并按设定计划进行发送;
-所述现场控制单元,通过驱动器控制智能农机单元进行具体的动作;
-所述农机运行状态,至少包括:位置、姿态、速度、方向、燃油油量或电量、功率、冷却液温度中的任意一项或任意多项;
-所述环境状况,至少包括:温度、湿度、光照、土壤养分信息、周边障碍物信息中的任意一项或任意多项;
-所述边缘计算单元,对传感器数据进行预处理,至少包括:判断、数据清洗、脱敏、轻量深度报解析、数据缓存、上线同步、数据压缩中的任意一项或任意多项。
4.根据权利要求1所述的智能农业机器人云控制***,其特征在于,所述协议解析模块包括协议特征库单元和智能比对解析单元;其中:
所述协议特征库单元,用于存储传输协议数据流特征;
所述智能比对解析单元,用于对比上传的数据与协议特征库单元中的协议数据流特征,并在判断出协议类型后将数据解析为统一格式后传输。
5.根据权利要求1所述的智能农业机器人云控制***,其特征在于,所述智能云端模块包括:数据库、知识库和智能决策单元;其中:
所述数据库,包括智能控制算法库和农机管控数据库,所述智能控制算法库用于存储智能控制算法;所述农机管控数据库用于存储智能终端信息和农田环境信息;
所述知识库,包括功能软件生成库和远程运维模型库,所述功能软件生成库用于存储开发工具;所述远程运维模型库用于存储针对不同农业环境的远程运维模型;
所述智能云端模块接收所述智能服务模块的作业任务,在参考所述知识库的远程运维模型库和所述数据库的智能控制算法库和农机管控数据库的情况下,使用所述智能控制算法库中的不同控制算法对作业任务进行模拟计算,得到这项作业任务使用不同控制算法下的工作时间和工作质量,并将工作时间和工作质量作为计算结果输出至智能决策单元;
所述智能决策单元,用于比对不同控制算法的模拟计算结果,也就是工作时间和工作质量,并从中选择一个最优的调度信息进行使用。
6.根据权利要求5所述的智能农业机器人云控制***,其特征在于,所述智能云端模块还包括如下任意一项或任意多项:
-所述智能终端信息,至少包括:数据指令传输协议、能够完成的作业任务类型、农机机身尺寸规格、农机额定功率中的任意一项或任意多项;
-还包括机器学习单元,所述机器学习单元用于存储已生成的调度信息,为智能决策单元进行机器学习提供决策案例。
7.根据权利要求1所述的智能农业机器人云控制***,其特征在于,所述智能服务模块包括智能客户端单元、智能运维单元、机群调度单元、设备管理单元和资源管理单元;其中:
所述智能客户端单元,提供管理客户端,用于输入作业任务;
所述智能运维单元,根据智能云端模块对智能终端模块反馈的作业数据的分析,提醒用户对智能终端模块进行维修保养;
所述机群调度单元,通过智能客户端单元实现用户对智能终端模块的调度;
所述设备管理单元,通过智能客户端单元监控智能终端模块的运行状态;
所述资源管理单元,根据智能云端模块中存储的农田环境信息,对农田资源进行管理。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的智能农业机器人云控制***,其特征在于,还包括如下任意一项或任意多项:
-所述智能终端模块,包括一个或多个智能农业机器人设备;
-所述协议解析模块,针对不同的传输协议对数据进行解析处理;
-所述智能云端模块,利用云计算技术对数据进行处理并做出决策;
-所述智能服务模块,为用户提供管理整个***的客户端。
9.一种权利要求1至8中任一项所述的智能农业机器人云控制***的控制方法,其特征在于,包括如下步骤:
用户通过智能服务模块输入作业任务,并上传至智能云端模块;
智能云端模块对作业任务进行决策,并生成调度信息经协议解析模块传到智能终端模块;
智能终端模块根据调度信息进行作业,并通过协议解析模块实时上传作业数据至智能云端模块;
智能云端模块根据上传的作业数据实时调整作业计划,并通过协议解析模块输出至智能服务模块。
10.根据权利要求9所述的控制方法,其特征在于,所述智能终端模块包括互联通信单元、智能感知单元、边缘计算单元、现场控制单元和智能农机单元;其中:
所述智能感知单元感知得到的传感器数据传递至边缘计算单元,经过边缘计算单元预处理后传递至互联通信单元进而通过协议解析模块将预处理后数据上传至智能云端模块,所述互联通信单元接收到通过协议解析模块解析的智能云端模块下发的调度信息,处理后传给现场控制单元,所述现场控制单元通过驱动器控制智能农机单元进行作业动作。
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