CN114545833B - 一种基于物联网技术的设施农业智能交互处理*** - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于物联网技术的设施农业智能交互处理***，包括：数据采集模块，用于基于物联网技术，采集基础农业设施的各种农业参数；数据处理模块，用于根据农业参数制定农业策略；策略执行模块，用于根据接收到的农业策略执行对应操作；人机交互模块，用于将农业策略发送至用户，和，获取并执行用户的干预指令，本发明基于物联网技术，用于解决每次依靠使用者的主观意识进行投入生产时需要使用者对当前农业环境进行判断，然后采用相应的农业自动化设备投入农业生产，极大的浪费了使用者的精力的问题，和依靠使用者的主观意识进行投入生产时，各个农业自动化设备的协调、管理也极大的占据了使用者的时间的问题。

Description

一种基于物联网技术的设施农业智能交互处理***

技术领域

本发明涉及智能农业技术领域，尤其涉及一种基于物联网技术的设施农业智能交互处理***。

背景技术

随着科技的进步，农业自动化和农业智能化逐渐成为现今农业发展的主旋律，近年来，我国大部分农业生产已从主要依靠人力畜力转变为主要依靠各种农业自动化设备，然而在使用者使用各种农业自动化设备进行农业生产时，各个农业自动化设备主要依靠使用者的主观意识进行投入生产，而每次依靠使用者的主观意识进行投入生产时需要使用者对当前农业环境进行判断，然后采用相应的农业自动化设备投入农业生产，极大的浪费了使用者的精力，同时，依靠使用者的主观意识进行投入生产时，各个农业自动化设备的协调、管理也极大的占据了使用者的时间，因此，亟需一种基于物联网技术的设施农业智能交互处理***，用于解决每次依靠使用者的主观意识进行投入生产时需要使用者对当前农业环境进行判断，然后采用相应的农业自动化设备投入农业生产，极大的浪费了使用者的精力的问题，和依靠使用者的主观意识进行投入生产时，各个农业自动化设备的协调、管理也极大的占据了使用者的时间的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种基于物联网技术的设施农业智能交互处理***，用于解决每次依靠使用者的主观意识进行投入生产时需要使用者对当前农业环境进行判断，然后采用相应的农业自动化设备投入农业生产，极大的浪费了使用者的精力的问题，和依靠使用者的主观意识进行投入生产时，各个农业自动化设备的协调、管理也极大的占据了使用者的时间的问题。

一种基于物联网技术的设施农业智能交互处理***，包括：

数据采集模块，用于基于物联网技术，采集基础农业设施的各种农业参数；

数据处理模块，用于根据农业参数制定农业策略；

策略执行模块，用于根据接收到的农业策略执行对应操作；

人机交互模块，用于将农业策略发送至用户，和，获取并执行用户的干预指令。

作为本发明的一种实施例，数据采集模块包括：

信息采集单元，设置在基础农业设施内，用于采集基础农业设施内的各种农业参数；其中，农业参数包括单体作物图像、同类作物图像、土壤养分信息、土壤湿度其中任一项；

信息发送单元，用于基于预设通讯方式，将各种农业参数发送至数据处理模块。

作为本发明的一种实施例，信息采集单元包括：

摄像子单元，用于采集基础农业设施内的单体作物图像；其中，单体作物图像为任一类植物的单株图像；

航拍子单元，用于采集基础农业设施内的同类作物图像；其中，同类作物图像为基础农业设施内任一类植物的全部图像；

土壤养分检测子单元，用于采集基础农业设施内的土壤养分信息；

土壤湿度检测子单元，用于采集基础农业设施内的土壤湿度。

作为本发明的一种实施例，数据处理模块包括：

参数获取单元，用于基于预设通讯方式，获取数据采集模块发送的各种农业参数；

参数处理单元，用于基于预设数据库，根据各种农业参数制定对应的农业策略；

策略发送单元，用于将农业策略发送至策略执行模块。

作为本发明的一种实施例，参数处理单元，用于基于预设数据库，根据各种农业参数制定对应的农业策略，具体包括：

获取各种农业参数中的单体作物图像，参数处理单元基于预设数据库，判断单体作物图像的作物类型；

基于预设数据库，根据作物类型和单体作物图像，判断单体作物图像是否存在病虫害现象；

若存在，获取各种农业参数中的与单体作物图像对应同类作物图像，根据同类作物图像周围预设的定位标识，确定同类作物图像的第一坐标信息；同时，基于预设数据库，获取病虫害现象对应的第一药物信息与第一播撒策略；

根据第一坐标信息、第一药物信息与第一播撒策略，制定第一农业策略；

获取各种农业参数中与同类作物图像中种植土地对应的土壤养分信息，基于预设数据库，判断土壤养分信息是否符合同类作物图像对应的作物类型的营养需求；

若不符合，基于预设数据库，获取土壤养分信息中缺失的养分信息对应的第二药物信息和第二播撒策略；

根据第一坐标信息、第二药物信息与第二播撒策略，制定第二农业策略；

获取各种农业参数中与同类作物图像中种植土地对应的土壤湿度信息，基于预设数据库，判断土壤湿度信息是否符合同类作物图像对应的作物类型的水分需求；其中，水分需求包括土地过干需水需求和土地过湿去水需求；

若不符合，基于预设数据库，获取土壤湿度信息中缺失的水分信息对应的第三药物信息和第三播撒策略；

根据第一坐标信息、第三药物信息和第三播撒策略，制定第三农业策略。

作为本发明的一种实施例，策略执行模块包括：

策略获取单元，用于获取数据处理模块发送的农业策略；

策略分析单元，用于分析农业策略得到对应执行策略，并将执行策略输出至策略执行单元；

策略执行单元，用于根据执行策略选取对应设备执行对应操作。

作为本发明的一种实施例，策略分析单元，用于分析农业策略得到对应执行策略，并将执行策略输出至策略执行单元，具体包括：

获取农业策略中的药物信息，基于预设数据库，分析得到用于承载药物信息对应的第一设备需求；

获取农业策略中的播撒策略，基于预设数据库，分析得到用于实施播撒策略对应的第二设备需求；

基于预设数据库，筛选得到同时符合第一设备需求、第二设备需求的设备信息；

获取农业策略中的坐标信息，结合预设数据库中基础农业设施遥感图像、正在使用的其他具体行动路线和设备信息，分析得到用于本次策略执行的具体行动路线；

根据农业策略、设备信息、具体行动路线生成执行策略，将执行策略输出至策略执行单元。

作为本发明的一种实施例，人机交互模块执行包括如下操作：

接收数据处理模块发送的农业策略；

基于预设通讯方式，将农业策略发送至用户进行显示；

基于预设通讯方式，接收用户发送的预先设定好的干预指令；

根据干预指令对策略执行模块的行为进行对应干预。

作为本发明的一种实施例，基于预设数据库，筛选得到同时符合第一设备需求、第二设备需求的设备信息，具体包括：

获取预设数据库中当前能进行策略执行的所有设备的设备信息，构建设备信息集；其中，每个设备可同时满足多个第一设备需求和多个第二设备需求；

基于第一设备需求对设备信息集进行第一次筛选，去除掉设备信息集中不满足第一设备需求的设备，得到第一筛选设备信息集；

基于第二设备需求对第一筛选设备信息集进行第二次筛选，去除掉设备信息集中不满足第二设备需求的设备，得到第二筛选设备信息集；

判断第二筛选设备信息集中是否存在设备信息；

若不存在，发送需求信息至用户；

若存在，判断第二筛选设备信息集中是否仅存在一个设备信息；

若是，获取该设备信息作为同时符合第一设备需求、第二设备需求的设备信息；

若不是，获取第二筛选设备信息集中每个设备信息的历史使用信息；其中，历史使用信息包括设备上一次使用时间、上一次装载的药物信息、上一次执行的播撒策略；

基于每个设备信息的历史使用信息，去除第二筛选设备信息集中上一次装载的药物信息与第一设备需求不一致的设备信息，得到第三筛选设备信息集；

判断第三筛选设备信息集中是否存在设备信息；

若不存在，随机选取第二筛选设备信息集中任一设备信息作为同时符合第一设备需求、第二设备需求的设备信息；

若存在，判断第三筛选设备信息集中是否仅存在一个设备信息；

若是，获取该设备信息作为同时符合第一设备需求、第二设备需求的设备信息；

若不是，基于每个设备信息的历史使用信息，去除第三筛选设备信息集中上一次执行的播撒策略与第二设备需求不一致的设备信息，得到第四筛选设备信息集；

判断第四筛选设备信息集中是否存在设备信息；

若不存在，随机选取第三筛选设备信息集中任一设备信息作为同时符合第一设备需求、第二设备需求的设备信息；

若存在，判断第四筛选设备信息集中是否仅存在一个设备信息；

若是，获取该设备信息作为同时符合第一设备需求、第二设备需求的设备信息；

若不是，基于每个设备信息的历史使用信息，获取第四筛选设备信息集中设备上一次使用时间最早的设备信息作为同时符合第一设备需求、第二设备需求的设备信息。

作为本发明的一种实施例，获取农业策略中的坐标信息，结合预设数据库中基础农业设施遥感图像、正在使用的其他具体行动路线和设备信息，分析得到用于本次策略执行的具体行动路线，具体包括：

获取预设数据库中基础农业设施遥感图像，基于遥感图像分析得到基础农业设施所处种植区的道路情况；其中，道路情况包括：两两种植区之间的道路、种植区内的高空阻碍物位置；

基于两两种植区之间的道路，构建农业道路网；其中，将两两种植区之间的道路根据预设设备通行宽度划分为多条行动道路，农业道路网以每条行动道路作为路段，以每两条行动道路的交叉口作为节点；

获取设备信息，根据设备信息，确定设备的出行方式；其中，出行方式包括飞行、地上移动；

获取与设备的出行方式一致的其他处于使用状态下的设备的具体行动路线，作为第二具体行动路线；并获取第二具体行动路线对应的设备的当前行动进度；

基于设备的出行方式，分析得到用于本次策略执行的具体行动路线；

若出行方式为地上移动；

获取农业策略中的坐标信息，基于农业道路网，分析得到最短行动路径；

基于第二具体行动路线对应的设备的当前行动进度，和最短行动路径对应的设备的预测行动进度，判断第二具体行动路线对应的设备是否与最短行动路径对应的设备在任一相同时间点存在相交点；

若存在，基于农业道路网，调整最短行动路径，直至第二具体行动路线对应的设备与最短行动路径对应的设备在任一相同时间点均不存在相交点，得到本次策略执行的具体行动路线；其中，调整最短行动路径的方法包括：调整出行时间、调整相交时的行动道路其中任一项或多项结合；

若出行方式为飞行；

获取农业策略中的坐标信息，基于种植区内的高空阻碍物位置，分析得到最短飞行路径；

基于第二具体行动路线对应的设备的当前飞行进度，和最短飞行路径对应的设备的预测飞行进度，判断第二具体行动路线对应的设备是否与最短飞行路径对应的设备在任一相同时间点存在相交点；

若存在，基于种植区内的高空阻碍物位置，调整最短飞行路径，直至第二具体行动路线对应的设备与最短飞行路径对应的设备在任一相同时间点不存在相交点，得到本次策略执行的具体行动路线；其中，调整最短飞行路径的方法包括：调整出行时间、调整相交时的飞行高度其中任一项或多项结合。

本发明的有益效果为：

本发明能够用于解决每次依靠使用者的主观意识进行投入生产时需要使用者对当前农业环境进行判断，然后采用相应的农业自动化设备投入农业生产，极大的浪费了使用者的精力的问题和依靠使用者的主观意识进行投入生产时，各个农业自动化设备的协调、管理也极大的占据了使用者的时间的问题。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例中一种基于物联网技术的设施农业智能交互处理***的示意图；

图2为本发明实施例中一种基于物联网技术的设施农业智能交互处理***中数据采集模块的示意图；

图3为本发明实施例中一种基于物联网技术的设施农业智能交互处理***中数据处理模块的示意图；

图4为本发明实施例中一种基于物联网技术的设施农业智能交互处理***中策略执行模块的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，本发明实施例提供了一种基于物联网技术的设施农业智能交互处理***，包括：

数据采集模块1，用于基于物联网技术，采集基础农业设施的各种农业参数；

数据处理模块2，用于根据农业参数制定农业策略；

策略执行模块3，用于根据接收到的农业策略执行对应操作；

人机交互模块4，用于将农业策略发送至用户，和，获取并执行用户的干预指令；

上述技术方案的工作原理为：数据采集模块1，主要用于基于物联网技术，采集基础农业设施的各种农业参数，其中，基础农业设施优选指的是农业生产时涉及的种植区，数据采集模块1内包括多种传感器、摄像装置、定位装置等，基于物联网技术，将数据采集模块1内的多种装置联系起来，实现数据快速精准采集的目的，同时监控基础农业设施内的各种农业参数，有益于提高数据采集的精准度和保障数据采集的时效性，数据处理模块2，主要基于预设数据库，根据农业参数制定农业策略，其中，预设数据库优选采用提前录入对应数据后的本地数据库，录入的数据包括但不限于基础农业设施内的作物类型、面积、相应的处理措施等，优选设置在基础农业设施的几何中心处，有益于快速接收到数据采集模块1中各个装置发送的农业参数，同时，能有效减少信号传递的距离，从而减少设备所需成本；策略执行模块3，主要根据接收到的农业策略执行对应操作，其中，策略执行模块3电连接有若干自动化农业装备，通过网络连接等方式控制该自动化农业装备执行对应策略，同时，策略执行模块3还电连接有各种管道传输装置、药物存储装置等，用于发送相应指令使自动化农业装备根据对应农业策略通过各种管道传输装置灌输药物存储装置中的药物等，上述3个模块主要用于自动且智能的根据各种交互信息实现对应的农业生产操作，更进一步地，还设置有清洗模块，与策略执行模块3连接，主要用于自动化农业装备返回时对该装备的储药箱或储物箱进行清洗晾干；人机交互模块4，用于将农业策略发送至用户，和，获取并执行用户的干预指令；该模块主要用于针对使用者的个人种植心得针对性的更改农业策略；

上述技术方案的有益效果为：通过上述方案，有益于解决每次依靠使用者的主观意识进行投入生产时需要使用者对当前农业环境进行判断，然后采用相应的农业自动化设备投入农业生产，极大的浪费了使用者的精力的问题，和依靠使用者的主观意识进行投入生产时，各个农业自动化设备的协调、管理也极大的占据了使用者的时间的问题。

请参阅图2，在一个实施例中，数据采集模块1包括：

信息采集单元10，设置在基础农业设施内，用于采集基础农业设施内的各种农业参数；其中，农业参数包括单体作物图像、同类作物图像、土壤养分信息、土壤湿度其中任一项；

信息采集单元10包括：

摄像子单元101，用于采集基础农业设施内的单体作物图像；其中，单体作物图像为任一类植物的单株图像；

航拍子单元102，用于采集基础农业设施内的同类作物图像；其中，同类作物图像为基础农业设施内任一类植物的全部图像；

土壤养分检测子单元103，用于采集基础农业设施内的土壤养分信息；

土壤湿度检测子单元104，用于采集基础农业设施内的土壤湿度；

信息发送单元11，用于基于预设通讯方式，将各种农业参数发送至数据处理模块；

上述技术方案的工作原理和有益效果为：信息采集单元10，设置在基础农业设施内，用于采集基础农业设施内的各种农业参数，其中，农业参数包括单体作物图像、同类作物图像、土壤养分信息、土壤湿度其中任一项；进一步地，信息采集单元10包括：摄像子单元101，用于采集基础农业设施内的单体作物图像；其中，单体作物图像为任一类植物的单株图像；例如，在基础农业设施内设置一或多固定摄像装置，用于采集基础农业设施内的单体作物图像；航拍子单元102，用于采集基础农业设施内的同类作物图像；其中，同类作物图像为基础农业设施内任一类植物的全部图像；例如，采用无人机拍摄的形式，获取预设数据库中任一作物的种植坐标，从而对该种植坐标内的所有同类作物图像进行采集；土壤养分检测子单元103，用于采集基础农业设施内的土壤养分信息；例如，在基础农业设施内的土壤中提前铺设有一或多土壤养分分析仪，通过土壤养分分析仪采集基础农业设施内的土壤养分信息；土壤湿度检测子单元104，用于采集基础农业设施内的土壤湿度；例如，在基础农业设施内的土壤中提前铺设有一或多湿度传感器，用于采集基础农业设施内的土壤湿度；更进一步地，可以加入更多的自动化农业设备和更多的数据采集装置，从而实现更大范围的信息采集用于后续策略执行；信息发送单元11，用于基于预设通讯方式，将各种农业参数发送至数据处理模块，预设通讯方式包括有线传输、无线传输任一通讯方式，有益于适应各种种植环境。

请参阅图3，在一个实施例中，数据处理模块2包括：

参数获取单元20，用于基于预设通讯方式，获取数据采集模块1发送的各种农业参数；

参数处理单元21，用于基于预设数据库，根据各种农业参数制定对应的农业策略；

策略发送单元22，用于将农业策略发送至策略执行模块；

其中，参数处理单元21，用于基于预设数据库，根据各种农业参数制定对应的农业策略，具体包括：

获取各种农业参数中的单体作物图像，参数处理单元基于预设数据库，判断单体作物图像的作物类型；

基于预设数据库，根据作物类型和单体作物图像，判断单体作物图像是否存在病虫害现象；

若存在，获取各种农业参数中的与单体作物图像对应同类作物图像，根据同类作物图像周围预设的定位标识，确定同类作物图像的第一坐标信息；同时，基于预设数据库，获取病虫害现象对应的第一药物信息与第一播撒策略；

根据第一坐标信息、第一药物信息与第一播撒策略，制定第一农业策略；

获取各种农业参数中与同类作物图像中种植土地对应的土壤养分信息，基于预设数据库，判断土壤养分信息是否符合同类作物图像对应的作物类型的营养需求；

若不符合，基于预设数据库，获取土壤养分信息中缺失的养分信息对应的第二药物信息和第二播撒策略；

根据第一坐标信息、第二药物信息与第二播撒策略，制定第二农业策略；

获取各种农业参数中与同类作物图像中种植土地对应的土壤湿度信息，基于预设数据库，判断土壤湿度信息是否符合同类作物图像对应的作物类型的水分需求；其中，水分需求包括土地过干需水需求和土地过湿去水需求；

若不符合，基于预设数据库，获取土壤湿度信息中缺失的水分信息对应的第三药物信息和第三播撒策略；

根据第一坐标信息、第三药物信息和第三播撒策略，制定第三农业策略；

上述技术方案的工作原理为：参数获取单元20基于预设通讯方式，获取数据采集模块发送的各种农业参数，同时基于预设分类规则对各种农业参数进行分类，预设分类规则优选为同一作物种植区传输来的农业数据归为一类，将各种农业参数归类后发送至参数处理单元21，参数处理单元21基于预设数据库，根据各种农业参数制定对应的农业策略，具体为：获取各种农业参数中的单体作物图像，参数处理单元基于预设数据库，判断单体作物图像的作物类型，判断方法优选为单体作物图像的特征信息与预设数据库内存储的特征信息进行比较，从而得到单体作物图像对应的作物类型；基于预设数据库，根据作物类型和单体作物图像，判断单体作物图像是否存在病虫害现象，判断方法优选为与判断单体作物图像的作物类型的方法一致，均是通过特征信息比较的方式得到结果；若存在，获取各种农业参数中的与单体作物图像对应同类作物图像，根据同类作物图像周围预设的定位标识，确定同类作物图像的第一坐标信息；同时，基于预设数据库，获取病虫害现象对应的第一药物信息与第一播撒策略；优选的，在每块同一作物种植区周围提前埋设有定位标识，用于辅助数据处理模块2对种植区进行精准划分；根据第一坐标信息、第一药物信息与第一播撒策略，制定第一农业策略；获取各种农业参数中与同类作物图像中种植土地对应的土壤养分信息，基于预设数据库，判断土壤养分信息是否符合同类作物图像对应的作物类型的营养需求；优选的，若同一种植土地埋设的土壤养分分析仪包括多个，则根据每个土壤养分分析仪的检测最大范围，将该同一种植土地依据土壤养分分析仪的数量划分为若干个小的种植土地区域，同时第一坐标也修改为对应小种植区域的坐标，该坐标的来源优选为根据预设数据库中该种植区域的面积，埋设土壤养分分析仪的坐标，该种植土地总区域的坐标信息确定；若不符合，基于预设数据库，获取土壤养分信息中缺失的养分信息对应的第二药物信息和第二播撒策略；根据第一坐标信息、第二药物信息与第二播撒策略，制定第二农业策略；获取各种农业参数中与同类作物图像中种植土地对应的土壤湿度信息，基于预设数据库，判断土壤湿度信息是否符合同类作物图像对应的作物类型的水分需求；其中，水分需求包括土地过干需水需求和土地过湿去水需求；若不符合，基于预设数据库，获取土壤湿度信息中缺失的水分信息对应的第三药物信息和第三播撒策略；其中，若土地过干，即缺失的水分信息中的缺失水分量为负数，对应的第三药物信息优选为生石灰等吸水性材料，同时数据处理模块还能根据作物类型对应调整药物信息，防止出现作物不适应的现象；根据第一坐标信息、第三药物信息和第三播撒策略，制定第三农业策略；策略发送单元22，用于将农业策略发送至策略执行模块；

上述技术方案的有益效果为：自动根据对应农业参数，智能化制定对应的农业策略，无需再依靠使用者的主观意识进行投入生产时需要使用者对当前农业环境进行判断，有益于减少使用者的精力消耗，提高农业设备的智能性。

请参阅图4，在一个实施例中，策略执行模块3包括：

策略获取单元30，用于获取数据处理模块2发送的农业策略；

策略分析单元31，用于分析农业策略得到对应执行策略，并将执行策略输出至策略执行单元32；

策略执行单元32，用于根据执行策略选取对应设备5执行对应操作；

其中，策略分析单元31，用于分析农业策略得到对应执行策略，并将执行策略输出至策略执行单元，具体包括：

获取农业策略中的药物信息，基于预设数据库，分析得到用于承载药物信息对应的第一设备需求；

获取农业策略中的播撒策略，基于预设数据库，分析得到用于实施播撒策略对应的第二设备需求；

基于预设数据库，筛选得到同时符合第一设备需求、第二设备需求的设备信息；

获取农业策略中的坐标信息，结合预设数据库中基础农业设施遥感图像、正在使用的其他具体行动路线和设备信息，分析得到用于本次策略执行的具体行动路线；

根据农业策略、设备信息、具体行动路线生成执行策略，将执行策略输出至策略执行单元32；

上述技术方案的工作原理为：策略执行模块3可以和数据处理模块2处于同一终端中，也可分开设置，其中，策略获取单元30，用于获取数据处理模块2发送的农业策略，若分开设置，则通讯方式可以选择有线或无线任一通讯方式，策略分析单元31，用于分析农业策略得到对应执行策略，并将执行策略输出至策略执行单元32，具体包括具体包括：步骤1：获取农业策略中的药物信息，基于预设数据库，分析得到用于承载药物信息对应的第一设备需求；例如，某些自动化农业设备的储药箱过少，而药物信息种类过多且不能混合时，自动化农业设备的储药箱的多寡，便成为了承载药物信息对应的第一设备需求；获取农业策略中的播撒策略，基于预设数据库，分析得到用于实施播撒策略对应的第二设备需求；例如，某些药物需要高空播撒，有些药物则需要对根播撒等，这便形成了第二设备需求；更进一步地，为了使得选取设备的精准性，可以筛选更多的设备需求用于后续筛选，基于预设数据库，筛选得到同时符合第一设备需求、第二设备需求的设备信息，即从预设数据库中已有的待使用的设备信息中进行筛选，得到同时符合第一设备需求、第二设备需求的设备信息；获取农业策略中的坐标信息，结合预设数据库中基础农业设施遥感图像、正在使用的其他具体行动路线和设备信息，分析得到用于本次策略执行的具体行动路线；根据农业策略、设备信息、具体行动路线生成执行策略，将执行策略输出至策略执行单元32；策略执行单元32，用于根据执行策略选取对应设备5执行对应操作；

上述技术方案的有益效果为：通过策略执行模块，自动管理与协调农业自动化设备，同时通过策略分析单元，精准制定对应的执行策略用于控制农业自动化设备进行对应操作，有益于提高农业生产效率，同时高智能化，自动化的农业生产，可以有效降低自动化农业生产对使用者的时间的占据率。

在一个实施例中，人机交互模块4执行包括如下操作：

接收数据处理模块2发送的农业策略；

基于预设通讯方式，将农业策略发送至用户进行显示；

基于预设通讯方式，接收用户发送的预先设定好的干预指令；

根据干预指令对策略执行模块的行为进行对应干预；

上述技术方案的工作原理和有益效果为：接收数据处理模块2发送的农业策略；基于预设通讯方式，将农业策略发送至用户进行显示；基于预设通讯方式，接收用户发送的预先设定好的干预指令；根据干预指令对策略执行模块的行为进行对应干预；更进一步地，对每次干预指令进行行为分析，根据干预指令修改预设数据库中的播撒策略和药物信息，该模块用于针对使用者的个人种植心得针对性的更改农业策略，提高***的交互性，同时通过分析用户的干预指令得到用户种植心得偏向，使得***更贴合不同使用者。

在一个实施例中，基于预设数据库，筛选得到同时符合第一设备需求、第二设备需求的设备信息，具体包括：

获取预设数据库中当前能进行策略执行的所有设备的设备信息，构建设备信息集；其中，每个设备可同时满足多个第一设备需求和多个第二设备需求；

基于第一设备需求对设备信息集进行第一次筛选，去除掉设备信息集中不满足第一设备需求的设备，得到第一筛选设备信息集；

基于第二设备需求对第一筛选设备信息集进行第二次筛选，去除掉设备信息集中不满足第二设备需求的设备，得到第二筛选设备信息集；

判断第二筛选设备信息集中是否存在设备信息；

若不存在，发送需求信息至用户；

若存在，判断第二筛选设备信息集中是否仅存在一个设备信息；

若是，获取该设备信息作为同时符合第一设备需求、第二设备需求的设备信息；

若不是，获取第二筛选设备信息集中每个设备信息的历史使用信息；其中，历史使用信息包括设备上一次使用时间、上一次装载的药物信息、上一次执行的播撒策略；

基于每个设备信息的历史使用信息，去除第二筛选设备信息集中上一次装载的药物信息与第一设备需求不一致的设备信息，得到第三筛选设备信息集；

判断第三筛选设备信息集中是否存在设备信息；

若不存在，随机选取第二筛选设备信息集中任一设备信息作为同时符合第一设备需求、第二设备需求的设备信息；

若存在，判断第三筛选设备信息集中是否仅存在一个设备信息；

若是，获取该设备信息作为同时符合第一设备需求、第二设备需求的设备信息；

若不是，基于每个设备信息的历史使用信息，去除第三筛选设备信息集中上一次执行的播撒策略与第二设备需求不一致的设备信息，得到第四筛选设备信息集；

判断第四筛选设备信息集中是否存在设备信息；

若不存在，随机选取第三筛选设备信息集中任一设备信息作为同时符合第一设备需求、第二设备需求的设备信息；

若存在，判断第四筛选设备信息集中是否仅存在一个设备信息；

若是，获取该设备信息作为同时符合第一设备需求、第二设备需求的设备信息；

若不是，基于每个设备信息的历史使用信息，获取第四筛选设备信息集中设备上一次使用时间最早的设备信息作为同时符合第一设备需求、第二设备需求的设备信息；

上述技术方案的工作原理为：实际情况中，当使用者为减少成本，在基础农业设施内布置的自动化农业设备较少时，随机挑选设备信息时会出现同一自动化设备经常重复且连续的工作，导致该自动化设备的使用寿命降低，和，自动化农业设备较少，为实现连续的工作使得清洗模块在清洗自动化设备时出现通过降低清洗干净度提高清洗效率的情况，使得自动化设备的储药箱和输药管存在药物残留，后续策略执行模块在控制该自动化设备进行其他药物存储和播撒策略时，可能会存在药物冲突或降低药物效果的情况出现，通过下述方案，可以有效解决上述问题，具体如下：基于预设数据库，筛选得到同时符合第一设备需求、第二设备需求的设备信息，具体包括：获取预设数据库中当前能进行策略执行的所有设备的设备信息，构建设备信息集；其中，每个设备可同时满足多个第一设备需求和多个第二设备需求；基于第一设备需求对设备信息集进行第一次筛选，去除掉设备信息集中不满足第一设备需求的设备，得到第一筛选设备信息集；基于第二设备需求对第一筛选设备信息集进行第二次筛选，去除掉设备信息集中不满足第二设备需求的设备，得到第二筛选设备信息集；判断第二筛选设备信息集中是否仅存在一个设备信息；更进一步地，若第二筛选设备信息集中不存在任何设备信息，发送需求信息至用户，同时将该任务暂时搁置等待用户干预指令的指示；若是，获取该设备信息作为同时符合第一设备需求、第二设备需求的设备信息；若不是，获取第二筛选设备信息集中每个设备信息的历史使用信息；其中，历史使用信息包括设备上一次使用时间、上一次装载的药物信息、上一次执行的播撒策略；其中，每个设备的历史使用信息实时记录存储至预设数据库中；基于每个设备信息的历史使用信息，去除第二筛选设备信息集中上一次装载的药物信息与第一设备需求不一致的设备信息，得到第三筛选设备信息集；判断第三筛选设备信息集中是否仅存在一个设备信息；若是，获取该设备信息作为同时符合第一设备需求、第二设备需求的设备信息；若不是，基于每个设备信息的历史使用信息，去除第三筛选设备信息集中上一次执行的播撒策略与第二设备需求不一致的设备信息，得到第四筛选设备信息集；更进一步地，若第三筛选设备信息集不存在任何一个设备信息，随机筛选第二筛选设备信息集中任一设备信息作为该设备信息作为同时符合第一设备需求、第二设备需求的设备信息；判断第四筛选设备信息集中是否仅存在一个设备信息；若是，获取该设备信息作为同时符合第一设备需求、第二设备需求的设备信息；若不是，基于每个设备信息的历史使用信息，获取第四筛选设备信息集中设备上一次使用时间最早的设备信息作为同时符合第一设备需求、第二设备需求的设备信息；更进一步地，若第四筛选设备信息集不存在任何一个设备信息，随机筛选第三筛选设备信息集中任一设备信息作为该设备信息作为同时符合第一设备需求、第二设备需求的设备信息；

上述技术方案的有益效果为：当基础农业设施内布置的自动化农业设备较少时，随机挑选设备信息时会出现同一自动化设备经常重复且连续的工作，导致该自动化设备的使用寿命降低的问题，而在自动化农业设备较少时，为实现连续的工作使得清洗模块在清洗自动化设备时出现通过降低清洗干净度提高清洗效率的情况，使得自动化设备的储药箱和输药管存在药物残留，后续策略执行模块在控制该自动化设备进行其他药物存储和播撒策略时，可能会存在药物冲突或降低药物效果的情况出现，使得自动化农业设备的生产效率降低；通过关联每一设备信息的历史使用信息、第一设备需求、第二设备需求实现智能协调的方式有益于提高自动化农业设备的使用寿命和提高自动化农业设备的生产效率。

在一个实施例中，获取农业策略中的坐标信息，结合预设数据库中基础农业设施遥感图像、正在使用的其他具体行动路线和设备信息，分析得到用于本次策略执行的具体行动路线，具体包括：

获取预设数据库中基础农业设施遥感图像，基于遥感图像分析得到基础农业设施所处种植区的道路情况；其中，道路情况包括：两两种植区之间的道路、种植区内的高空阻碍物位置；

基于两两种植区之间的道路，构建农业道路网；其中，将两两种植区之间的道路根据预设设备通行宽度划分为多条行动道路，农业道路网以每条行动道路作为路段，以每两条行动道路的交叉口作为节点；

获取设备信息，根据设备信息，确定设备的出行方式；其中，出行方式包括飞行、地上移动；

获取与设备的出行方式一致的其他处于使用状态下的设备的具体行动路线，作为第二具体行动路线；并获取第二具体行动路线对应的设备的当前行动进度；

基于设备的出行方式，分析得到用于本次策略执行的具体行动路线；

若出行方式为地上移动；

获取农业策略中的坐标信息，基于农业道路网，分析得到最短行动路径；

基于第二具体行动路线对应的设备的当前行动进度，和最短行动路径对应的设备的预测行动进度，判断第二具体行动路线对应的设备是否与最短行动路径对应的设备在任一相同时间点存在相交点；

若存在，基于农业道路网，调整最短行动路径，直至第二具体行动路线对应的设备与最短行动路径对应的设备在任一相同时间点均不存在相交点，得到本次策略执行的具体行动路线；其中，调整最短行动路径的方法包括：调整出行时间、调整相交时的行动道路其中任一项或多项结合；

若出行方式为飞行；

获取农业策略中的坐标信息，基于种植区内的高空阻碍物位置，分析得到最短飞行路径；

基于第二具体行动路线对应的设备的当前飞行进度，和最短飞行路径对应的设备的预测飞行进度，判断第二具体行动路线对应的设备是否与最短飞行路径对应的设备在任一相同时间点存在相交点；

若存在，基于种植区内的高空阻碍物位置，调整最短飞行路径，直至第二具体行动路线对应的设备与最短飞行路径对应的设备在任一相同时间点不存在相交点，得到本次策略执行的具体行动路线；其中，调整最短飞行路径的方法包括：调整出行时间、调整相交时的飞行高度其中任一项或多项结合；

上述技术方案的工作原理为：在实际情况中，自动化农业设备在执行农业策略时，通常是按照已设定好的行动路线进行策略执行，当基础农业设施内自动化农业设备过多时，直接按照最短路径分配行动路线的方式则可能会导致两台甚至多台自动化农业设备相撞，产生损失，而自动化农业设备在执行策略时存在飞行行动路径，若通过在自动化农业设备内安装高精度的智能躲避***，则会提高每台自动化农业设备的成本，通过下述技术方案，在不增加每台自动化农业设备的成本的同时，智能规划所有自动化农业设备的具体行动路线，使得自动化农业设备不会存在在执行策略时发生碰撞危险导致用户财产受损；具体技术方案如下：获取预设数据库中基础农业设施遥感图像，基于遥感图像分析得到基础农业设施所处种植区的道路情况；其中，道路情况包括：两两种植区之间的道路、种植区内的高空阻碍物位置；基于两两种植区之间的道路，构建农业道路网；其中，农业道路网中将两两种植区之间的道路根据预设设备通行宽度划分为多条行动道路，农业道路网以每条行动道路作为路段，以每两条行动道路的交叉口作为节点；获取设备信息，根据设备信息，确定设备的出行方式；其中，出行方式包括飞行、地上移动；更进一步地，随着设备的新增，出行方式还包括地下运输；获取与设备的出行方式一致的其他处于使用状态下的设备的具体行动路线，作为第二具体行动路线；并获取第二具体行动路线对应的设备的当前行动进度；其中，当前行动进度包括预计当前行动位置，预计当前行动情况，预计方法为在设备出发前通过模拟分析得到；基于设备的出行方式，分析得到用于本次策略执行的具体行动路线；若出行方式为地上移动；获取农业策略中的坐标信息，基于农业道路网，分析得到最短行动路径；基于第二具体行动路线对应的设备的当前行动进度，和最短行动路径对应的设备的预测行动进度，判断第二具体行动路线对应的设备是否与最短行动路径对应的设备在任一相同时间点存在相交点；若存在，基于农业道路网，调整最短行动路径，直至第二具体行动路线对应的设备与最短行动路径对应的设备在任一相同时间点均不存在相交点，得到本次策略执行的具体行动路线；其中，调整最短行动路径的方法包括：调整出行时间、调整相交时的行动道路其中任一项或多项结合；更进一步地，为提高获取的最短行动路径的精度，调整出行时间时还可以考虑时间阻抗，若设备之间的相交点不为农业道路网中的节点，则基于预设第一计算公式计算本次的时间阻抗，若设备之间的相交点为农业道路网中的节点，则基于预设第二计算公式计算本次的时间阻抗；其中，预设第一计算公式和预设第二计算公式优选为：

其中，Z_t为时间阻抗，b为所有出行方式为地上移动，且正在进行策略执行的设备经过该节点的比例，M为当前设备达到该交点的最短时长，c为当前设备达到该节点时本节点的饱和度，v为当前设备的平均速度，m为当前设备到达该相交点所需距离；在若出行方式为飞行；获取农业策略中的坐标信息，基于种植区内的高空阻碍物位置，分析得到最短飞行路径；基于第二具体行动路线对应的设备的当前飞行进度，和最短飞行路径对应的设备的预测飞行进度，判断第二具体行动路线对应的设备是否与最短飞行路径对应的设备在任一相同时间点存在相交点；若存在，基于种植区内的高空阻碍物位置，调整最短飞行路径，直至第二具体行动路线对应的设备与最短飞行路径对应的设备在任一相同时间点不存在相交点，得到本次策略执行的具体行动路线；其中，调整最短飞行路径的方法包括：调整出行时间、调整相交时的飞行高度其中任一项或多项结合；优选的，在自动化管理过程中，基础农业设施内通常是不允许存在人员随意走动或物体随意飞行的，遇到特殊情况，用户可以通过人机交互模块4进行干预策略发出或暂时关闭***；

上述技术方案的有益效果为：在不增加每台自动化农业设备的成本的同时，智能规划所有自动化农业设备的具体行动路线，使得自动化农业设备不会存在在执行策略时发生碰撞危险导致用户财产受损，有益于提高自动化农业设备交互时的智能化水平。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种基于物联网技术的设施农业智能交互处理***，其特征在于，包括：数据采集模块，用于基于物联网技术，采集基础农业设施的各种农业参数；

数据处理模块，用于根据所述农业参数制定农业策略；

策略执行模块，用于根据接收到的所述农业策略执行对应操作；

人机交互模块，用于将所述农业策略发送至用户，和，获取并执行用户的干预指令；

所述策略执行模块包括：

策略获取单元，用于获取所述数据处理模块发送的农业策略；

策略分析单元，用于分析所述农业策略得到对应执行策略，并将所述执行策略输出至策略执行单元；

策略执行单元，用于根据所述执行策略选取对应设备执行对应操作；

所述策略分析单元，用于分析所述农业策略得到对应执行策略，并将所述执行策略输出至策略执行单元，具体包括：

获取所述农业策略中的药物信息，基于预设数据库，分析得到用于承载所述药物信息对应的第一设备需求；

获取所述农业策略中的播撒策略，基于预设数据库，分析得到用于实施所述播撒策略对应的第二设备需求；

基于预设数据库，筛选得到同时符合所述第一设备需求、第二设备需求的设备信息；

获取所述农业策略中的坐标信息，结合预设数据库中基础农业设施遥感图像、正在使用的其他具体行动路线和所述设备信息，分析得到用于本次策略执行的具体行动路线；

根据所述农业策略、设备信息、具体行动路线生成执行策略，将所述执行策略输出至所述策略执行单元；

所述基于预设数据库，筛选得到同时符合所述第一设备需求、第二设备需求的设备信息，具体包括：

获取预设数据库中当前能进行策略执行的所有设备的设备信息，构建设备信息集；其中，每个设备可同时满足多个第一设备需求和多个第二设备需求；

基于所述第一设备需求对所述设备信息集进行第一次筛选，去除掉所述设备信息集中不满足所述第一设备需求的设备，得到第一筛选设备信息集；

基于所述第二设备需求对所述第一筛选设备信息集进行第二次筛选，去除掉所述设备信息集中不满足所述第二设备需求的设备，得到第二筛选设备信息集；

判断所述第二筛选设备信息集中是否存在设备信息；

若不存在，发送需求信息至用户；

若存在，判断所述第二筛选设备信息集中是否仅存在一个设备信息；

若是，获取该设备信息作为同时符合所述第一设备需求、第二设备需求的设备信息；

若不是，获取所述第二筛选设备信息集中每个设备信息的历史使用信息；其中，所述历史使用信息包括设备上一次使用时间、上一次装载的药物信息、上一次执行的播撒策略；

基于所述每个设备信息的历史使用信息，去除所述第二筛选设备信息集中上一次装载的药物信息与所述第一设备需求不一致的设备信息，得到第三筛选设备信息集；

判断所述第三筛选设备信息集中是否存在设备信息；

若不存在，随机选取所述第二筛选设备信息集中任一设备信息作为同时符合所述第一设备需求、第二设备需求的设备信息；

若存在，判断所述第三筛选设备信息集中是否仅存在一个设备信息；

若是，获取该设备信息作为同时符合所述第一设备需求、第二设备需求的设备信息；

若不是，基于所述每个设备信息的历史使用信息，去除所述第三筛选设备信息集中上一次执行的播撒策略与所述第二设备需求不一致的设备信息，得到第四筛选设备信息集；

判断所述第四筛选设备信息集中是否存在设备信息；

若不存在，随机选取所述第三筛选设备信息集中任一设备信息作为同时符合所述第一设备需求、第二设备需求的设备信息；

若存在，判断所述第四筛选设备信息集中是否仅存在一个设备信息；

若是，获取该设备信息作为同时符合所述第一设备需求、第二设备需求的设备信息；

若不是，基于所述每个设备信息的历史使用信息，获取所述第四筛选设备信息集中设备上一次使用时间最早的设备信息作为同时符合所述第一设备需求、第二设备需求的设备信息。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的设施农业智能交互处理***，其特征在于，所述数据采集模块包括：

信息采集单元，设置在所述基础农业设施内，用于采集所述基础农业设施内的各种农业参数；其中，所述农业参数包括单体作物图像、同类作物图像、土壤养分信息、土壤湿度其中任一项；

信息发送单元，用于基于预设通讯方式，将各种所述农业参数发送至所述数据处理模块。

3.根据权利要求2所述的一种基于物联网技术的设施农业智能交互处理***，其特征在于，所述信息采集单元包括：

摄像子单元，用于采集所述基础农业设施内的单体作物图像；其中，所述单体作物图像为任一类植物的单株图像；

航拍子单元，用于采集所述基础农业设施内的同类作物图像；其中，所述同类作物图像为所述基础农业设施内任一类植物的全部图像；

土壤养分检测子单元，用于采集所述基础农业设施内的土壤养分信息；

土壤湿度检测子单元，用于采集所述基础农业设施内的土壤湿度。

4.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的设施农业智能交互处理***，其特征在于，所述数据处理模块包括：

参数获取单元，用于基于预设通讯方式，获取所述数据采集模块发送的各种所述农业参数；

参数处理单元，用于基于预设数据库，根据各种所述农业参数制定对应的农业策略；

策略发送单元，用于将所述农业策略发送至所述策略执行模块。

5.根据权利要求4所述的一种基于物联网技术的设施农业智能交互处理***，其特征在于，所述参数处理单元，用于基于预设数据库，根据各种所述农业参数制定对应的农业策略，具体包括：

获取各种所述农业参数中的单体作物图像，所述参数处理单元基于预设数据库，判断所述单体作物图像的作物类型；

基于预设数据库，根据所述作物类型和所述单体作物图像，判断所述单体作物图像是否存在病虫害现象；

若存在，获取各种所述农业参数中的与所述单体作物图像对应同类作物图像，根据所述同类作物图像周围预设的定位标识，确定所述同类作物图像的第一坐标信息；同时，基于预设数据库，获取所述病虫害现象对应的第一药物信息与第一播撒策略；

根据所述第一坐标信息、第一药物信息与第一播撒策略，制定第一农业策略；

获取各种所述农业参数中与所述同类作物图像中种植土地对应的土壤养分信息，基于预设数据库，判断所述土壤养分信息是否符合所述同类作物图像对应的作物类型的营养需求；

若不符合，基于预设数据库，获取所述土壤养分信息中缺失的养分信息对应的第二药物信息和第二播撒策略；

根据所述第一坐标信息、第二药物信息与第二播撒策略，制定第二农业策略；

获取各种所述农业参数中与所述同类作物图像中种植土地对应的土壤湿度信息，基于预设数据库，判断所述土壤湿度信息是否符合所述同类作物图像对应的作物类型的水分需求；其中，所述水分需求包括土地过干需水需求和土地过湿去水需求；

若不符合，基于预设数据库，获取所述土壤湿度信息中缺失的水分信息对应的第三药物信息和第三播撒策略；

根据所述第一坐标信息、第三药物信息和第三播撒策略，制定第三农业策略。

6.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的设施农业智能交互处理***，其特征在于，所述人机交互模块执行包括如下操作：

接收所述数据处理模块发送的农业策略；

基于预设通讯方式，将所述农业策略发送至用户进行显示；

基于预设通讯方式，接收用户发送的预先设定好的干预指令；

根据所述干预指令对所述策略执行模块的行为进行对应干预。

7.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的设施农业智能交互处理***，其特征在于，所述获取所述农业策略中的坐标信息，结合预设数据库中基础农业设施遥感图像、正在使用的其他具体行动路线和所述设备信息，分析得到用于本次策略执行的具体行动路线，具体包括：

获取预设数据库中基础农业设施遥感图像，基于所述遥感图像分析得到基础农业设施所处种植区的道路情况；其中，所述道路情况包括：两两种植区之间的道路、种植区内的高空阻碍物位置；

基于所述两两种植区之间的道路，构建农业道路网；其中，将所述两两种植区之间的道路根据预设设备通行宽度划分为多条行动道路，所述农业道路网以每条行动道路作为路段，以每两条行动道路的交叉口作为节点；

获取所述设备信息，根据所述设备信息，确定设备的出行方式；其中，出行方式包括飞行、地上移动；

获取与所述设备的出行方式一致的其他处于使用状态下的设备的具体行动路线，作为第二具体行动路线；并获取所述第二具体行动路线对应的设备的当前行动进度；

基于所述设备的出行方式，分析得到用于本次策略执行的具体行动路线；

若所述出行方式为地上移动；

获取所述农业策略中的坐标信息，基于所述农业道路网，分析得到最短行动路径；

基于所述第二具体行动路线对应的设备的当前行动进度，和最短行动路径对应的设备的预测行动进度，判断所述第二具体行动路线对应的设备是否与最短行动路径对应的设备在任一相同时间点存在相交点；

若存在，基于所述农业道路网，调整所述最短行动路径，直至所述第二具体行动路线对应的设备与最短行动路径对应的设备在任一相同时间点均不存在相交点，得到本次策略执行的具体行动路线；其中，调整所述最短行动路径的方法包括：调整出行时间、调整相交时的行动道路其中任一项或多项结合；

若所述出行方式为飞行；

获取所述农业策略中的坐标信息，基于所述种植区内的高空阻碍物位置，分析得到最短飞行路径；

基于所述第二具体行动路线对应的设备的当前飞行进度，和最短飞行路径对应的设备的预测飞行进度，判断所述第二具体行动路线对应的设备是否与最短飞行路径对应的设备在任一相同时间点存在相交点；

若存在，基于所述种植区内的高空阻碍物位置，调整所述最短飞行路径，直至所述第二具体行动路线对应的设备与最短飞行路径对应的设备在任一相同时间点不存在相交点，得到本次策略执行的具体行动路线；其中，调整所述最短飞行路径的方法包括：调整出行时间、调整相交时的飞行高度其中任一项或多项结合。

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