CN111026205A - 一种基于物联网技术的智慧小蚕共育*** - Google Patents

一种基于物联网技术的智慧小蚕共育*** Download PDF

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张剑飞
陈俊卓
陈肖
黄军
卢伟康
吴建梅
叶晶晶
马勇
胡光荣
李林波
曽益春
刘俊凤
陈义安
王晓芬
蒲军
瞿果
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Abstract

本发明提供一种基于物联网技术的智慧小蚕共育***，该***主要由小蚕共育原始数据采集层(1)、数据传输层(2)、数据运算层(3)、数据共享层(4)以及终端执行层(5)组成。该***的工作原理是：首先在数据采集层(1)对***覆盖范围内的各个基地的小蚕共育的原始数据进行采集；再将数据经由数据传输层(2)传送到数据运算层(3)；在数据运算层(3)，应用大数据技术、图像识别等技术对数据进行分析、存储与运算，并将处理结果传送至数据共享层(4)，实现小蚕生产的数据共享；最后根据智能决策***驱动终端执行层(5)进行精准、智能的小蚕共育。该***能够改善目前小蚕共育中面临的共育室地理位置偏远，小蚕共育基础设施薄弱，病虫害防范能力差等现状，也能够有效促进传统蚕桑产业向现代蚕桑产业的转型升级，确保蚕桑产业的长期稳定发展。

Description

一种基于物联网技术的智慧小蚕共育***
技术领域
本发明属于农业机械技术领域，尤其涉及一种基于物联网技术的智慧小蚕共育***。
背景技术
蚕桑是我国的传统产业，我国亦是蚕桑大国，但目前我国的蚕桑生产仍依赖人力，属于劳动密集型产业，机械化、智能化生产水平较低。近年来，随着经济的发展，四川、广西、云南等蚕桑地区的劳动力向东部沿海流失，蚕农数量进一步减少，且大多是留守在农村地区的老人、妇女，文化程度较低。蚕桑产业面临着技术推广难，机械化程度较低，防病害能力弱等挑战。因此，为改善蚕桑产业目前面临的困境，蚕桑机械化、智能化发展成为一种必然趋势。
在蚕桑生产环节中，小蚕的培育至关重要，小蚕的发育水平决定了蚕茧、生丝的质量。目前我国蚕桑生产中，小蚕培育采用的普遍方式是小蚕集中共育，通过集中共育小蚕能够保障小蚕的整体发育水平，有效防范病虫害的滋生，对提升蚕茧产量与质量有着重要的作用。小蚕的集中共育也为蚕桑产业的机械化、智能化发展奠定了基础。
但是，目前我国各地的小蚕共育室(1-1)的规格差异较大，机械化、智能化应用程度较低，且小蚕共育室(1-1)大多分布在地理位置偏远、分散零落、交通不便的农村地区。使得科技人员难以及时集中指导蚕农进行小蚕培育，提供技术支持保障，也使得农业管理部门难以及时掌握蚕桑生产动态，难以实现对小蚕共育的科学管理，技术推广，资讯分享，不利于蚕桑产业的转型升级。因而，为解决当前小蚕共育环节中的弊端，提升小蚕共育的智能化水平，有必要研发出一种智能化设备来提升小蚕共育的管理水平，确保新技术的推广与小蚕共育的质量，促进蚕桑产业的转型升级。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，提供一种基于物联网技术的智慧小蚕共育***，能够实现对小蚕共育室(1-1)的环境信息实时监测，同时还能够掌握小蚕共育的动态，能够保证小蚕发育的质量，从而推动蚕桑产业的转型升级与长远发展。
本发明采用如下技术方案：
本发明的工作原理是：将一定地域范围(一个省或市或县或某一蚕桑基地)内的小蚕共育室(1-1)进行联网，通过原始数据采集、传输、分析、运算和存储，进行智能决策，实现小蚕的精准饲育。实现方法是：首先对小蚕共育的原始数据进行采集，包括小蚕共育室(1-1)的环境数据、小蚕共育室(1-1)的实时影像以及小蚕发育的生理图像进行采集，并将数据传送到统一集中的数据运算层(3)，然后应用大数据技术、图像处理技术对小蚕共育的原始数据进行分析、运算和存储，最后将运算结果送往后台管理界面供农业管理部门掌握各地小蚕共育的动态，终端用户可访问数据运算层(3)实现了解行业资讯，终端执行层(5)根据运算结果驱动执行机构进行精准饲育。当发现环境数据异常或小蚕可能染病时需要进行环境调节和向用户发出预警信息，实现智能化小蚕共育。
一种基于物联网技术的智慧小蚕共育***，包括数据采集层(1)、数据传输层(2)、数据运算层(3)、数据共享层(4)和终端执行层(5)。其中，数据采集层(1)主要进行小蚕共育原始数据的采集；数据传输层(2)主要将小蚕共育的原始数据传送到数据运算层(3)；数据运算层(3)主要对小蚕共育的原始数据进行分析、运算和存储；数据共享层(4)主要是对小蚕共育的原始数据进行共享；终端执行层(5)主要根据数据运算层(3)的智能决策结果进行小蚕的精准和智能饲育。
一种基于物联网技术的智慧小蚕共育***的数据采集层(1)覆盖多个小蚕共育室(1-1)，每个小蚕共育室(1-1)均安装一套数据采集***(1-2)，每个数据采集***(1-2)均包含STM32控制芯片(1-2-9)、温湿度传感器(1-2-1)、光照传感器(1-2-3)、CO2传感器(1-2-2)、GPS传感器(1-2-4)、图像传感器(1-2-8)和视频传感器(1-2-7)。其中：STM32控制芯片(1-2-9)为主控制芯片；温湿度传感器(1-2-1)用于采集小蚕共育室(1-1)内的温度和湿度数据；CO2传感器(1-2-2)用于采集小蚕共育室(1-1)内的二氧化碳的浓度；光照传感器(1-2-3)用于采集小蚕共育室(1-1)内的光照强度；图像传感器(1-2-8)用于采集小蚕生长发育的生理图像；视频传感器(1-2-7)采集小蚕共育室(1-1)的实时影像；GPS传感器(1-2-4)用于对小蚕室进行定位，以便区分数据来源。
一种基于物联网技术的智慧小蚕共育***的数据传输层(2)用于在数据采集层(1)、数据运算层(3)、终端执行层(5)和数据共享层(4)之间传输数据，数据传输是以STM32控制芯片(1-2-9)、物联网模块(1-2-5)以及4G/5G网络组成，在数据采集层(1)，STM32控制芯片(1-2-9)按照一定的工作频率对数据采集后，将数据用物联网模块(1-2-5)和4G/5G网络传输到上位机(2-2)，上位机(2-2)通过互联网(2-3)将数据传送到数据运算层(3)。数据传输层(2)还包括将数据运算层(3)的运算结果通过互联网(2-3)传输到数据共享层(4)和终端执行层(5)。
一种基于物联网技术的智慧小蚕共育***的数据运算层(3)主要包含对小蚕共育的原始数据进行分析、运算和存储。主要包括：大数据运算***(3-1)、图像识别***(3-2)、智能决策***(3-3)、数据存储***(3-4)、智能预警***(3-5)和专家库(3-6)。其中：大数据运算***(3-1)是应用大数据技术根据监测到的各个基地的自动小蚕共育机(5-1)的运行状态预测小蚕共育规模、计算后期大蚕饲育环节所需要的桑叶量、蚕茧价格和产业的总体走向。图像识别***(3-2)是对小蚕共育的生理图像进行图像识别，判断当前小蚕共育所处的龄期，判断喂食桑叶的均匀性和饲喂量是否满足要求，识别小蚕发育的整齐度以及有无病虫害滋生，智能决策***(3-3)是对小蚕共育的温度数据和湿度数据进行分析，判断其是否超出小蚕共育的农艺环境标准，对光照强度数据和二氧化碳浓度数据进行分析，判断是否处在小蚕生长的适宜范围，当检测到数据异常时，及时向该用户的上位机(2-2)发送数据，上位机(2-2)向STM32控制芯片(1-2-9)发送指令来打开和关闭继电器(1-2-6)实现终端执行机构的工作或关闭，进行小蚕共育环境的智能调节。数据存储***(3-4)是将数据分析、运算的结果和小蚕共育的实时影像存储在数据库中，以便后期查询。智能预警***(3-5)是当环境数据异常而终端执行机构不能有效改善环境时或图像识别***(3-2)识别结果为小蚕可能染病时，通过向用户上位机(2-2)发出预警信息，警示用户采取人工补救措施。专家库(3-6)是指收集蚕桑领域内的专家信息，以便用户在线进行技术咨询、指导一线生产。
一种基于物联网技术的智慧小蚕***的数据共享层(4)主要用于将数据运算层(3)运算后的部分数据共享，主要由后台管理界面和智能移动终端(4-1)组成，其中，农业管理部门可以通过后台管理界面实时掌握各个基地小蚕共育动态；蚕桑从业人员可以应用智能移动终端(4-1)接收数据运算层(3)发送的数据了解小蚕共育动态、终端用户之间可相互发布消息促进行业内部交流。
一种基于物联网技术的智慧小蚕共育***的终端执行层(5)主要是根据数据运算等的结果执行小蚕饲育任务。终端执行层(5)主要包括卷帘机(5-3)、风机(5-4)、升温补湿器(5-2)、自动小蚕共育机(5-1)组成，其中卷帘机(5-3)升降控制小蚕共育室(1-1)的光照强度、风机(5-4)用于改善小蚕共育室(1-1)的空气流动、降低小蚕共育室(1-1)的二氧化碳浓度、升温补湿器(5-2)用于调节小蚕共育室(1-1)的温湿度、自动化小蚕共育机(5-1)用于对小蚕进行拆箔、叠箔、移箔、喂食桑叶、撒消毒粉工作。
一种基于物联网技术的智慧小蚕共育***的数据采集层(1)同时包含多个小蚕共育室(1-1)，这些小蚕共育室(1-1)内均安装有数据采集***(1-2)并配备有终端执行机构。数据共享层(4)中的智能移动终端(4-1)使用对象为全体蚕桑从业人员，后台管理***(4-2)的使用者为农业\蚕业管理部门，终端执行层(5)也包含多个小蚕共育室(1-1)，这些小蚕共育室(1-1)内均安装有数据采集***(1-2)，同时配备有终端执行机构。数据采集层、数据共享层(4)、终端执行层(5)享用统一的数据运算层(3)，数据运算层(3)是一个云服务器，可用于分析、运算和存储数据。
一种基于物联网技术的智慧小蚕共育***的数据采集层(1)中，温湿度传感器(1-2-1)、CO2传感器(1-2-2)、光照传感器(1-2-3)、视频传感器(1-2-7)均是根据小蚕共育室(1-1)的空间大小决定安装个数，从而保证数据采集的完整性。图像传感器(1-2-8)是安装在自动化小蚕共育机(5-1)的机身上，在进行小蚕饲喂时采集小蚕的生理图像，每饲喂一张蚕箔就进行一次小蚕生长图像的采集。
一种基于物联网技术的智慧小蚕共育***的终端执行层(5)还包括一种预警装置(5-5)，当上位机(2-2)接收到数据运算层(3)传来的预警信息后，及时的向用户发送消息采取必要的人工补救措施。
本发明是将时代新兴的物联网技术与传统蚕桑产业相融合，通过对小蚕共育原始数据的采集、传送、运算、存储等技术方法，实现智能化、精准化的小蚕饲育，能够有效改善当前我国各个地区的小蚕共育基础设施参差不齐，不利于产业的转型升级等弊端，具有较好的应用前景。
附图说明
图1是本发明的数据流向示意图；
图2是本发明的数据采集层示意图；
图3是本发明的数据采集***示意图；
图4是本发明的数据传输示意图；
图5是本发明的数据运算层示意图；
图6是本发明的数据共享层示意图；
图7是本发明的终端执行层示意图；
图8是本发明的终端执行机构示意图；
图中：1-数据采集层、1-1小蚕共育室、1-2数据采集***、1-2-1温湿度传感器(1-2-1)、1-2-2CO2传感器、1-2-3光照传感器、1-2-4GPS传感器、1-2-5物联网模块、1-2-6继电器、1-2-7视频传感器、1-2-8图像传感器、1-2-9STM32控制芯片。
2-数据传输层、2-1无线4G\5G网络、2-2上位机、2-3互联网。
3-数据运算层、3-1大数据运算***、3-2图像识别***、3-3智能决策***、3-4数据存储***、3-5智能预警***、3-6专家库。
4-数据共享层、4-1智能移动终端、4-2后台管理***。
5-终端执行层、5-1自动小蚕共育机、5-2升温补湿器、5-3卷帘机、5-4风机、5-5预警装置
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本***的工作原理是，针对目前我国各个蚕桑基地的小蚕共育室(1-1)基础设施参差不齐，蚕农的文化水平普遍不高，不利于新技术的推广和进行集中有效的生产管理等弊端，将物联网技术与蚕桑生产中的小蚕共育相融合，通过对小蚕共育原始数据的采集、传送、分析、运算、与存储实现小蚕共育的原始数据共享，同时实现智能决策，根据决策结果驱动终端执行层(5)进行精准科学饲育，极大提升小蚕共育的水平，有效保证小蚕发育的整齐度，降低病虫害滋生的风险。
参见下图1所示：
一种基于物联网技术的智慧小蚕共育***，包括数据采集层(1)、数据传输层(2)、数据预算层、数据共享层(4)和终端执行层(5)。
其中：数据采集层(1)主要用于采集小蚕共育室(1-1)内的环境数据、小蚕共育室(1-1)的实时影像以及小蚕生长的生理图像；数据传输层(2)主要用于将采集的数据传输到数据运算层(3)，在数据运算层(3)对数据运算后将结果送往数据共享层(4)和终端执行层(5)；数据运算层(3)主要用于对小蚕共育的环境数据进行分析，判断是否出现异常，对小蚕发育的生理图像进行识别，判断小蚕发育的健康状况以及识别有无病虫害滋生；数据共享层(4)主要用于共享小蚕共育中的数据；终端执行层(5)主要根据数据运算的结果进行精准化饲育和异常时的预警。
参见下图2所示：
一种基于物联网技术的智慧小蚕共育***的数据采集层(1)对基于不同地区的小蚕共育室(1-1)进行联网，也就是同时包含对多个小蚕共育室(1-1)原始数据的采集。
参见下图3所示：
在数据采集层(1)的每一个小蚕共育室(1-1)内，都安装有一套数据采集***(1-2)，用于采集单个小蚕共育室(1-1)内的原始数据，数据采集***主要包括：STM32控制芯片(1-2-9)，用于控制多个传感器工作；温湿度传感器(1-2-1)用于测量小蚕共育室(1-1)内的温湿度数据；CO2传感器(1-2-2)用于检测小蚕共育室(1-1)内的二氧化碳浓度；光照传感器(1-2-3)用于检测小蚕共育室(1-1)内的光照强度；图像传感器(1-2-8)用于采集小蚕生长的图像；视频传感器(1-2-7)用于采集小蚕共育室(1-1)室内的实时影像；GPS传感器(1-2-4)用于测量小蚕共育室(1-1)所处的地理位置，以区分不同的小蚕共育室(1-1)的数据。
进一步的，每一套数据采集***(1-2)内的温湿度传感器、CO2传感器(1-2-2)、光照传感器(1-2-3)、图像传感器(1-2-8)的数量根据小蚕共育的大小、位置分布、饲育规模等因素来进行设定。
参见下图4所示：
一种基于物联网技术的智慧小蚕共育***的数据流向是：数据采集层(1)的数据采集***(1-2)采集到的小蚕共育的原始数据后，通过STM32控制芯片(1-2-9)的物联网模块(1-2-5)和无线4G\5G(2-1)网络传输到上位机(2-2)上，上位机(2-2)通过物联网将数据传送到数据运算层(3)，待数据运算层(3)对数据进行运算后，将需要共享的数据送往数据共享层(4)，同时根据数据运算结果通过互联网(2-3)返回到用户上位机(2-2)，上位机(2-2)根据结果向STM32控制芯片(1-2-9)发送指令，通过闭合继电器(1-2-6)来打开或闭合终端执行层(5)的执行机构。
参见下图5所示：
一种基于物联网技术的智慧小蚕共育的数据运算层(3)主要包括：大数据运算***(3-1)、图像识别***(3-2)、智能决策***(3-3)、数据存储***(3-4)、智能预警***(3-5)、专家库(3-6)。其中大数据运算***(3-1)是根据采集到的小蚕共育设施设备的工作状态进行共育总量的计算，得出产业发展的整体规模，计算出可饲喂发展大蚕的数量，计算所需的桑园面积、桑叶数量，预测蚕茧价格以及产业短期内的走向。图像识别***(3-2)是根据采集到小蚕饲育的生理图像来进行小蚕生长发育状态的识别，判定小蚕所处在的龄期，识别小蚕饲喂桑叶的均匀性，饲喂量以及撒消毒粉的数量是否达到要求，识别小蚕是否发育整齐以及小蚕的生理状态。智能决策***(3-3)是根据对小蚕共育室(1-1)环境数据的采集，监测小蚕共育的环境是否达到农艺标准，即小蚕共育室(1-1)的温湿度是否处在正常范围，光照强度和二氧化碳浓度是否处在正常范围，当环境数据异常时，向上位机(2-2)发送信息，数据存储***(3-4)主要用于存储采集到的原始数据，以便后期的溯源分析。智能预警***(3-5)是根据图像处理得出小蚕可能染病时和环境数据异常***无法自动处理时，向上位机(2-2)发出预警措施，警示蚕农采取人工补救措施。专家库(3-6)主要收录蚕桑领域的知名专家，以便终端用户进行在线咨询。
参见下图6所示：
一种基于物联网技术的智慧小蚕共育***的数据共享由后台管理***(4-2)和智能移动终端(4-1)组成，后台管理***(4-2)的使用者主要为农业\蚕业管理部门，智能移动终端(4-1)的使用者为全体从业人员。
进一步的，农业\蚕业管理部门可以再后台管理***(4-2)查看各个基地的小蚕共育室(1-1)的环境数据，小蚕共育原始数据，推广新技术、新方法，科学管理和技术指导。
进一步的，智能移动终端(4-1)的使用者为全体从业人员，管理部门可通过智能移动终端(4-1)查看各个小蚕共育的数据；技术专家可以通过智能移动终端(4-1)在线推广新技术、新方法，还可以在线提供技术指导，一线生产人员可以通过智能移动终端(4-1)学习新技术，联系专家进行技术咨询，智能移动终端(4-1)还包括对行业咨询的发表，行业学术研究动态发表，同时，智能移动终端(4-1)还具备一定的社交功能。
参见下图7所示：
一种基于物联网技术的智慧小蚕共育***的终端执行层(5)主要包括各个小蚕共育室(1-1)内的终端执行***，因此，每一个小蚕共育室(1-1)内均包含一套终端执行***。
终端执行***主要包括：自动小蚕共育机(5-1)、升温补湿器(5-2)、卷帘机(5-3)、风机(5-4)和预警装置(5-5)。其中：自动小蚕共育机(5-1)用来进行自动小蚕共育，可以完成小蚕共育过程中的拆箔、叠箔、移箔、喂食桑叶、撒消毒粉以及除湿工作，升温补湿器(5-2)用于调节小蚕共育室(1-1)内的温度和湿度，卷帘机(5-3)用于覆盖或揭开遮阳膜改善小蚕共育室(1-1)的光照，风机(5-4)用于小蚕共育室(1-1)的通风，降低二氧化碳浓度，预警装置(5-5)是在***环境调节失常时或者识别到小蚕可能染病时，向用户发出预警信息，采取人工补救措施。
进一步的，自动小蚕共育机(5-1)可以人工操作进行共育，人工调节喂食桑叶、消毒粉的厚度和宽度，也可根据智能决策***(3-3)的识别结果来自动调节喂食桑叶的厚度和宽度。
进一步的，升温补湿器(5-2)、卷帘机(5-3)、风机(5-4)是根据上位机(2-2)接收到智能决策***(3-3)的指令后，向STM32控制芯片(1-2-9)发送指令，STM32控制芯片(1-2-9)闭合继电器(1-2-6)，从而开始工作的。当环境数据处在正常状态时，STM32控制芯片(1-2-9)断开继电器(1-2-6)，升温补湿器(5-2)、卷帘机(5-3)、风机(5-4)即停止工作。
进一步的，上述终端执行机构与STM32控制芯片(1-2-9)相连的继电器(1-2-6)的数量是根据设备的数量来确定的。
如上所述，本发明通过小蚕共育原始数据采集、传送、运算，然后根据运算结果驱动终端执行机构进行思维任务，实现小蚕共育的精准化和智能化。
本发明还通过数字图像处理技术来识别小蚕共育的生理状态，实现病虫害的防范和预警，对保证产业安全和蚕农增收致富有着重要意义。
本发明还包括数据共享层(4)，农业\蚕业管理部门能够通过后台管理***(4-2)科学管理一线生产，保证新技术的推广和家蚕生产的质量，还包括对小蚕共育原始数据的共享，能够增进行业间的交流，促进行业的整体发展。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种基于物联网技术的智慧小蚕共育***，包括数据采集层(1)、数据传输层(2)、数据运算层(3)、数据共享层(4)和终端执行层(5)，其中，数据采集层(1)主要进行小蚕共育原始数据的采集；数据传输层(2)主要将小蚕共育的原始数据传送到数据运算层(3)；数据运算层(3)主要实现小蚕共育的原始数据进行分析、运算和存储；数据共享层(4)主要实现小蚕共育的原始数据进行共享；终端执行层(5)根据数据运算层(3)的智能决策结果进行小蚕的精准化和智能化饲育。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的智慧小蚕共育***，其特征在于，所述的数据采集层(1)同时覆盖多个小蚕共育室(1-1)，每个小蚕共育室(1-1)内均安装一套数据采集***(1-2)，每个数据采集***均包含STM32控制芯片(1-2-9)、温湿度传感器(1-2-1)、光照传感器(1-2-3)、CO2传感器(1-2-2)、GPS传感器(1-2-4)、图像传感器(1-2-8)和视频传感器(1-2-7)；其中：STM32控制芯片(1-2-9)为主控制芯片；温湿度传感器(1-2-1)用于采集小蚕共育室(1-1)内的温度和湿度数据；CO2传感器(1-2-2)用于采集小蚕共育室(1-1)内的二氧化碳的浓度；光照传感器(1-2-3)用于采集小蚕共育室(1-1)内的光照强度；图像传感器(1-2-8)用于采集小蚕生长发育的生理图像；视频传感器(1-2-7)采集小蚕共育室(1-1)的实时影像；GPS传感器(1-2-4)用于对小蚕室进行定位，以便区分数据来源。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的智慧小蚕共育***，其特征在于，所述的数据传输层(2)用于在数据采集层(1)、数据运算层(3)、终端执行层(5)和数据共享层(4)之间传输数据，数据传输是以STM32控制芯片(1-2-9)、物联网模块(1-2-5)以及4G/5G网络组成，在数据采集层(1)所包含的每一个小蚕共育室(1-1)内，STM32控制芯片(1-2-9)按照一定的工作频率对数据采集后，将数据用物联网模块(1-2-5)和4G/5G网络传输到上位机(2-2)，上位机(2-2)通过互联网(2-3)将数据传送到数据运算层(3)；数据传输层(2)还包括将数据运算层(3)的运算结果通过互联网(2-3)传输到数据共享层(4)和终端执行层(5)。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的智慧小蚕共育***，其特征在于，所述数据运算层(3)主要包含对小蚕共育的原始数据进行分析、运算和存储，具体内容为：大数据运算***(3-1)、图像识别***(3-2)、智能决策***(3-3)、数据存储***(3-4)、智能预警***(3-5)和专家库(3-6)；其中：大数据运算***(3-1)是应用大数据技术根据监测到的各个基地的自动小蚕共育机(5-1)的运行状态预测小蚕共育规模、计算后期大蚕饲育环节所需要的桑叶量、蚕茧价格和产业的总体走向；图像识别***(3-2)是对小蚕共育的生理图像进行图像识别，判断当前小蚕共育所处的龄期，判断喂食桑叶的均匀性和饲喂量是否满足要求，识别小蚕发育的整齐度以及有无病虫害滋生，智能决策***(3-3)是对小蚕共育的温度数据和湿度数据进行分析，判断其是否超出小蚕共育的农艺环境标准，对光照强度数据和二氧化碳浓度数据进行分析，判断是否处在小蚕生长的适宜范围，当检测到数据异常时，及时向该用户的上位机(2-2)发送数据，上位机(2-2)向STM32控制芯片(1-2-9)发送指令来打开和关闭继电器(1-2-6)实现终端执行机构的工作或关闭，进行小蚕共育环境的智能调节；数据存储***(3-4)是将数据分析、运算的结果和小蚕共育的实时影像存储在数据库中，以便后期查询；智能预警***(3-5)是当环境数据异常而终端执行机构不能有效改善环境时或图像识别***(3-2)识别结果为小蚕可能染病时，通过向用户上位机(2-2)发出预警信息，警示用户采取人工补救措施；专家库(3-6)是指收集蚕桑领域内的专家信息，以便用户在线进行技术咨询、解决一线生产实际问题。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的智慧小蚕***，其特征在于，所述数据共享层(4)主要用于将数据运算层(3)运算后的部分数据共享，主要由后台管理界面和智能移动终端(4-1)组成，其中，农业管理部门可以通过后台管理界面实时掌握各个基地小蚕共育动态；蚕桑从业人员可以应用智能移动终端(4-1)接收数据运算层(3)发送的数据了解小蚕共育动态、终端用户之间可相互发送消息促进行业内部交流。
6.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的智慧小蚕共育***，其特征在于，所述终端执行层(5)主要是根据数据运算的结果执行小蚕饲育任务；终端执行层(5)主要包括卷帘机(5-3)、风机(5-4)、升温补湿器(5-2)、自动小蚕共育机(5-1)组成，其中卷帘机(5-3)升降控制小蚕共育室(1-1)的光照强度、风机(5-4)用于改善小蚕共育室(1-1)的空气流动、降低小蚕共育室(1-1)的二氧化碳浓度、升温补湿器(5-2)用于调节小蚕共育室(1-1)的温湿度、自动化小蚕共育机(5-1)用于对小蚕进行拆箔、叠箔、移箔、喂食桑叶、撒消毒粉工作。
7.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的智慧小蚕共育***，其特征在于，数据采集层(1)同时包含多个小蚕共育室(1-1)，这些小蚕共育室(1-1)内均安装有数据采集***(1-2)并配备有终端执行机构，数据共享层(4)中的智能移动终端(4-1)使用对象为全体蚕桑从业人员，后台管理***(4-2)的使用者为农业\蚕业管理部门，终端执行层(5)也包含多个小蚕共育室(1-1)，这些小蚕共育室(1-1)内均安装有数据采集***(1-2)，同时配备有终端执行机构，数据采集层(1)、数据共享层(4)、终端执行层(5)享用统一的数据运算层(3)，数据运算层(3)是一个云服务器，可用于分析、运算和存储数据。
8.根据权利要求2所述的一种基于物联网技术的智慧小蚕共育***，其特征在于，所述的数据采集层(1)中，温湿度传感器(1-2-1)、二氧化碳浓度传感器、光照传感器(1-2-3)、视频传感器(1-2-7)均是根据小蚕共育室(1-1)的空间大小决定安装个数，从而保证数据采集的完整性；图像传感器(1-2-8)是安装在自动化小蚕共育机(5-1)的机身上，在进行小蚕饲喂时采集小蚕的生理图像，每饲喂一张蚕箔就进行一次图像的采集。
9.根据权利要求1或6所述的一种基于物联网技术的智慧小蚕共育***，其特征在于，所述的终端执行层(5)还包括一种预警装置(5-5)，当***无法自动改善、修复小蚕共育室(1-1)的异常状况，或检测到小蚕可能染病时，向上位机(2-2)发送预警信息，上位机(2-2)接收到数据运算层(3)传来的预警信息后，预警装置(5-5)启动警示用户采取必要的人工补救措施。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112462830A (zh) * 2020-11-24 2021-03-09 浙江理工大学 一种基于边缘计算和智能推荐的桑蚕养殖自动化管理***
CN113016727A (zh) * 2021-03-02 2021-06-25 浙江理工大学 一种基于知识库的蚕桑生产要素推荐***及方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103907571A (zh) * 2014-04-10 2014-07-09 江苏大学 一种基于物联网的蚕室催青控制方法及***
CN207067785U (zh) * 2017-07-20 2018-03-02 安庆师范大学 一种基于农业物联网的智能桑基鱼塘管理***
CN107831813A (zh) * 2017-11-30 2018-03-23 杭州宏成节能科技有限公司 一种养蚕控制***
CN108183969A (zh) * 2018-01-18 2018-06-19 武汉至为科技有限公司 一种基于养殖业产业链物联网服务平台
CN108881423A (zh) * 2018-06-07 2018-11-23 吉林师范大学 一种基于物联网的智慧农业种植***
CN109460098A (zh) * 2018-12-29 2019-03-12 青岛东域盐碱地稻作改良研究所有限公司 一种基于大数据的农业物联网***

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103907571A (zh) * 2014-04-10 2014-07-09 江苏大学 一种基于物联网的蚕室催青控制方法及***
CN207067785U (zh) * 2017-07-20 2018-03-02 安庆师范大学 一种基于农业物联网的智能桑基鱼塘管理***
CN107831813A (zh) * 2017-11-30 2018-03-23 杭州宏成节能科技有限公司 一种养蚕控制***
CN108183969A (zh) * 2018-01-18 2018-06-19 武汉至为科技有限公司 一种基于养殖业产业链物联网服务平台
CN108881423A (zh) * 2018-06-07 2018-11-23 吉林师范大学 一种基于物联网的智慧农业种植***
CN109460098A (zh) * 2018-12-29 2019-03-12 青岛东域盐碱地稻作改良研究所有限公司 一种基于大数据的农业物联网***

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
孙孝龙 等: ""基于新型物联网的蚕室环境管理***设计与应用"", 《计算机应用与软件》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112462830A (zh) * 2020-11-24 2021-03-09 浙江理工大学 一种基于边缘计算和智能推荐的桑蚕养殖自动化管理***
CN113016727A (zh) * 2021-03-02 2021-06-25 浙江理工大学 一种基于知识库的蚕桑生产要素推荐***及方法

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