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一种基于物联网和人工智能的农业种植管理系统及方法与流程

一种基于物联网和人工智能的农业种植管理系统及方法与流程

1.本发明涉及/02领域,具体为一种基于物联网和人工智能的农业种植管理系统及方法。

背景技术:

2.农业种植包括各种农作物、林木、果树、花草、药用和观赏等植物的种植栽培,但是传统农业种植整个种植过程的操作都是基于种植人员的经验来进行的,农业种植指导方案需要技术老师采集相关数据后,提供相应的农业种植指导方案,耗费人力,时间较长,效率较低,而且种植应用技术和种植检验均是由人的大脑进行输入、转化、存储并输出,无法对后续的种植提供有效的借鉴经验。

3.随着互联网、人工智能、大数据的广泛推广应用,智慧农业逐步成为当今农业发展的主要方向和趋势,中国专利公开了一种基于互联网及人工智能的农业种植农药开方方法及系统,主要通过采用互联网和人工智能技术将农药施用的大数据和实际农田及农田管理者进行有效融合以对种植者提供相应的指导,但是农业种植过程中农药的使用仅为一方面,应用范围比较局限。中国专利公开了一种基于互联网及智能的农业种植管理系统,主要针对农作物种植区,农作物种植监控以及农作物种植设备,通过监控的设置以获得农作物的相应信息进而实现自动化监控管理,然而农作物或者植物在种植过程中的生长趋势或者各种问题无法通过视频监控进行准确识别和判断,容易造成特征的丢失及问题的忽略,严重影响后续种植方案的准确性和匹配度。

4.因此,提供一种基于物联网和人工智能的农业种植管理系统及方法,保证智慧农业在向着高度自动化、高效管理化发展的同时,创造性地实现农业种植过程中涉及到的供应商、作物专家、农田管家、种植者的联动,以充分利用物联网和人工智能,将作物专家的种植技术和种植经验人工智能化,进一步通过机器学习,最大程度地为种植者提供准确度高、效率高、需求满足度高的农业种植指导方案和高匹配度的种植服务清单,提高农业种植管理效率,保证农业种植达到预期的目标产量、品质,这具有非常高的实际应用价值和商业应用潜力。

技术实现要素:

5.为了解决上述问题,本发明提供了一种基于物联网和人工智能的农业种植管理系统及方法,至少包括供应商终端、作物专家终端、人工智能终端、农田管家终端、种植者终端。

6.本发明另一方面提供了一种基于物联网和人工智能的农业种植管理系统及方法,至少包括以下步骤:

7.(1)通过农田管家终端配合种植者终端准确采集种植作物需求数据;

8.(2)通过作物专家终端将作物生长基础数据进行数字化标准化定义;

9.(3)通过人工智能终端将步骤(1)中采集的种植作物需求数据和步骤(2)采集的作

物生长基础数据建立作物生长模型;

10.(4)通过人工智能终端持续收集地区历史种植样本数据建立地区历史种植样本数据库;

11.(5)人工智能终端根据作物生长模型、地区历史种植样本数据库和供应商终端提供的供应链商品及农活服务数据进行智能开方,提供地块级作物种植技术服务方案及服务清单;

12.(6)种植者通过种植者终端获得智能化种植管理服务及服务清单,智能化管理服务过程中的相关数据进行保留并持续收集得到地块级可追溯农产品种植记录。

13.优选的,所述步骤(1)中种植作物需求数据至少包括种植者习惯数据、地块相关数据、种植作物品种数据、种植作物目标数据;优选的,所述步骤(1)中种植作物需求数据的采集是基于gps坐标对地块、地形、天气、土壤、种植作物及品种、种植习惯、历史投入产出、病虫草害、作物长势等数据进行采集;进一步优选的,所述步骤(1)中种植作物需求数据还包括地块级可追溯农产品种植记录人工智能问诊系统,每个作物季结束基于农户地块,种植作物自动进行归纳、对比形成数据样本进行记忆存储与机器学习,不断更新并扩大样本数据库,对下季方案进行精进优化,最大程度地为种植者提供准确度高、效率高、需求满足度高的农业种植技术指导服务方案及服务清单。

14.优选的,所述步骤(2)中作物生长基础数据是通过作物专家根据自身经验,结合作物基础知识库、作物区域知识库对不同区域(最小到村)作物品种生长相关的指标及作物科学种植管理相关的指标进行定义获得的,所述定义至少包括基础作物及生长指标定义和种植管理节点及指标定义;

15.优选的,所述基础作物定义至少包括作物及作物品种定义,作物种植区域定义、作物种植方式定义、作物种植目标定义;所述作物及作物品种定义具体为将作物及作物的品种进行编码、品种特性指标进行数字化,便于系统识别以进行后续流程,为了更加清楚的说明,以草莓为例,将草莓编号定义为001;草莓的品种至少包括硕丰、明晶、明旭、春旭,将硕丰、明晶、明旭、春旭的编号依次定义为001、002、003、004,则硕丰草莓、明晶草莓、明旭草莓、春旭草莓在系统中的识别代码依次为、、、。优选的,所述作物种植区域定义的内容至少包括地区、海拔、气候、积温;优选的,所述作物种植目标定义的内容至少包括种植投入、种植产出、种植品质。

16.优选的,所述种植管理节点定义至少包括农事指导规则定义、农事提醒规则定义、田间巡查规则定义、易发病虫草害防治规则定义、所需生产物质规则定义、所需农活劳务服务规则定义;前期确定好作物种植的区域,作物的种类、作物种植的方式、需要达到的种植目标,之后定义种植管理节点,以达到上述种植目标。所述农事指导规则定义的内容至少包括天气、病虫草害、农事操作、用药、用肥,目的为了对种植者进行农事教育指导,通过作物专家将农事指导规则以文章或视频的方式对种植者进行农事教育指导。所述农事提醒规则定义的目的在于及时、准确的为种植者提供农事提醒,种植者收到系统自动发送出的智能农事提醒后,根据农事指导规则进行相关农事操作。所述田间巡查规则定义的内容包含作物生长指标度量标准,通过所述农田管家巡查田地获得准确的作物生长情况和所处种植状态,并将上述信息反馈到作物专家。所述易发病虫草害防治规则定义的内容至少包括病虫草害防治方法和物质指标度量标准,目的是为了及时为种植者提供相应的病虫草害防治手

段,帮助种植者解决病虫草害,避免造成严重的经济损失;所述所需生产物质规则定义提供所需生产物质的指标度量标准,至少包括化肥中含各种营养元素成分(如氮、磷、钾)指标度量标准、化肥用量指标度量标准、农药中有效物质含量指标度量标准、农药用量指标度量标准、种植设备指标度量标准;所述所需农活劳务服务规则定义提供种植者种植过程中所需要的农活劳务服务的指标度量标准,所需要的农活劳务服务至少包括整地服务、打药服务、浇水服务、收割服务;

17.作物的品种、种植区域、种植方式和种植目标不同,最终提供的指导方案不同,对应后续的管理也不同,通过上述基础定义,配合种植管理节点定义,可以更加准确的为种植者提供准确,满足种植者需求的农业种植指导方案和高匹配度的种植服务清单。

18.优选的,所述步骤(4)中历史种植样本数据至少包括地块、地形、天气、土壤、种植作物及品种、种植习惯、历史投入产出、病虫草害作物长势;

19.优选的,所述步骤(5)中供应链商品及农活服务数据至少包括生产物质商品发布数据、农活劳务服务商品发布数据、金融保险服务商品发布数据。

20.优选的人工智能问诊系统,所述生产物资商品发布数据是供应商将种植过程中所需要的生产物资进行发布获得的,至少包括农药、肥料、种植设备、施药设备、施肥设备,为种植者提供在种植过程中所需要的生产物资。

21.优选的,所述农活劳务服务商品发布数据是劳务人员将农活劳务服务信息进行发布获得的,所述农活劳务服务信息至少包括劳务人员个数、劳务人员工作类型、劳务人员工作内容、劳务人员收费标准、劳务人员工作时间、劳务人员工作能力,为种植者提供不同种植阶段过程中所需要的农活劳务服务,帮助种植者完成种植过程中的各种农活劳务用工工作。

22.优选的,所述金融保险服务商品发布数据是金融机构将金融保险服务商品进行发布获得的,所述金融保险服务商品为金融信贷产品,根据种植者及种植订单的信息进行评估,提供相应的授信贷款标准,为种植者提供在种植过程中所需要的资金帮助,帮助种植者购买种植所需要的生产物质或者农活劳务服务。

23.优选的,所述步骤(6)中智能化管理服务至少包括智能农事操作指导、田间巡查指导、智能农事提醒、问诊服务、咨询服务、智能商城。

24.优选的,基于物联网和人工智能的高效农业种植管理系统中的数据通过信息技术专家运用物联网技术(传感器)、移动互联网技术(手机app)、数据仓库技术根据作物生长模型对数据进行交互式采集、清洗、转换、计算装载到模型库中。

25.通过人工智能终端将作物专家的作物种植技术及经验数字化、智能化转变,为提供作物种植技术服务方案及服务清单,通过就近原则和成本最低原则与供应链进行智能匹配,将种植者的需求与供应商的供应商品服务进行匹配,创造性地实现农业种植过程中涉及到的供应商、作物专家、农田管家、种植者的联动,提高农业种植管理效率,保证农业种植达到预期的目标产量、品质。

26.有益效果

27.1、本发明提供了一种基于物联网和人工智能的农业种植管理系统及方法,保证智慧农业在向着高度自动化、高效管理化发展的同时,创造性地实现农业种植过程中涉及到的供应商、作物专家、农田管家、种植者的联动,以充分利用物联网和人工智能,将作物专家

的种植技术和种植经验人工智能化,进一步通过机器学习,最大程度地为种植者提供准确度高、效率高、需求满足度高的农业种植指导方案及高匹配度的种植服务清单,提高农业种植管理效率,保证农业种植达到预期目标产量、品质,这具有非常高的实际应用价值和商业应用潜力。

28.2、本发明系统中通过每个作物季结束基于种植地块、种植作物自动进行归纳、对比形成样本数据进行记忆存储与机器学习形成地块级可追溯农产品种植记录,不断更新并扩大样本数据库,对下季方案进行精进优化,最大程度地为种植者提供准确度高、效率高、需求满足度高的农业种植指导方案及服务清单。

29.3、作物及品种、种植区域、种植方式和种植目标不同,最终提供的指导方案及服务清单的不同,对应后续的管理也不同,通过上述基础定义,配合种植管理节点定义,可以更加准确的为种植者提供准确,满足种植者需求的农业种植指导方案和高匹配度的种植服务清单。

30.4、通过人工智能终端将作物专家的作物种植技术及经验智能化、数字化转变,为提供作物种植技术服务方案及服务清单,通过就近原则和成本最低原则与供应链进行智能匹配,将种植者的需求与供应商的供应商品及农活劳务服务进行匹配,创造性地实现农业种植过程中涉及到的供应商、作物专家、农田管家、种植者的联动,提高农业种植管理效率,保证农业种植达到预期目标产量、品质。

附图说明

31.图1为本发明一种基于物联网和人工智能的农业种植管理方法的流程图。

32.图2为本发明一种基于物联网和人工智能的农业种植管理系统中作物生长模型数据结构图。

具体实施方式

33.本发明的实施例提供了一种基于物联网和人工智能的农业种植管理系统及方法,包括供应商终端、作物专家终端、人工智能终端、农田管家终端、种植者终端。

34.本发明的实施例另一方面提供了一种基于物联网和人工智能的高效农业种植管理方法,包括以下步骤:

35.(1)通过农田管家终端配合种植者终端准确采集种植作物需求数据;

36.(2)通过作物专家终端将作物生长基础数据进行数字化标准化定义;

37.(3)通过人工智能终端将步骤(1)中采集的种植作物需求数据和步骤(2)采集的作物生长基础数据建立作物生长模型;

38.(4)通过人工智能终端持续收集地区历史种植样本数据建立地区历史种植样本数据库;

39.(5)人工智能终端根据作物生长模型、地区历史种植样本数据库和供应商终端提供的供应链商品及农活服务数据进行智能开方,提供地块级作物种植技术服务方案及服务清单;

40.(6)种植者通过种植者终端获得智能化种植管理服务及服务清单,智能化管理服务过程中的相关数据进行保留并持续收集得到地块级可追溯农产品种植记录。

41.所述步骤(1)中种植作物需求数据包括种植者习惯数据、地块相关数据、种植作物品种数据、种植作物目标数据;所述步骤(1)中种植作物需求数据的采集是基于gps坐标对地块、地形、天气、土壤、种植作物及品种、种植习惯、历史投入产出、病虫草害、作物长势等数据进行采集;所述步骤(1)中种植作物需求数据还包括地块级可追溯农产品种植记录,每个作物季结束基于农户地块,种植作物自动进行归纳、对比形成数据样本进行记忆存储与机器学习,不断更新并扩大样本数据库,对下季方案进行精进优化,最大程度地为种植者提供准确度高、效率高、需求满足度高的农业种植技术指导服务方案及服务清单。

42.所述步骤(2)中作物生长基础数据是通过作物专家根据自身经验,结合作物基础知识库、作物区域知识库对不同区域(最小到村)作物品种生长相关的指标及作物科学种植管理相关的指标进行定义获得的,所述定义包括基础作物定义和种植管理节点定义;

43.所述基础作物定义包括作物及作物品种定义,作物种植区域定义、作物种植方式定义、作物种植目标定义;所述作物及作物品种定义具体为将作物及作物的品种进行编码、品种特性指标进行数字化,便于系统识别以进行后续流程,为了更加清楚的说明,以草莓为例,将草莓编号定义为001;草莓的品种包括硕丰、明晶、明旭、春旭,将硕丰、明晶、明旭、春旭的编号依次定义为001、002、003、004,则硕丰草莓、明晶草莓、明旭草莓、春旭草莓在系统中的识别代码依次为、、、。所述作物种植区域定义的内容包括地区、海拔、气候、积温;所述作物种植目标定义的内容包括种植投入、种植产出、种植品质。

44.所述种植管理节点定义包括农事指导规则定义、农事提醒规则定义、田间巡查规则定义、易发病虫草害防治规则定义、所需生产物质规则定义、所需农活劳务服务规则定义;前期确定好作物种植的区域,作物的种类、作物种植的方式、需要达到的种植目标,之后定义种植管理节点,以达到上述种植目标。所述农事指导规则定义的内容包括天气、病虫草害、农事操作、用药、用肥,目的为了对种植者进行农事教育指导,通过作物专家将农事指导规则以文章或视频的方式对种植者进行农事教育指导。所述农事提醒规则定义的目的在于及时、准确的为种植者提供农事提醒,种植者收到系统自动发送出的智能农事提醒后,根据农事指导规则进行相关农事操作。所述田间巡查规则定义的内容包含作物生长指标度量标准,通过所述农田管家巡查田地获得准确的作物生长情况和所处种植状态,并将上述信息反馈到作物专家。所述易发病虫草害防治规则定义的内容包括病虫草害防治方法和物质指标度量标准,目的是为了及时为种植者提供相应的病虫草害防治手段,帮助种植者解决病虫草害,避免造成严重的经济损失;所述所需生产物质规则定义提供所需生产物质的指标度量标准,包括化肥中含各种营养元素成分(如氮、磷、钾)指标度量标准、化肥用量指标度量标准、农药中有效物质含量指标度量标准、农药用量指标度量标准、种植设备指标度量标准;所述所需农活劳务服务规则定义提供种植者种植过程中所需要的农活劳务服务的指标度量标准,所需要的农活劳务服务包括整地服务、打药服务、浇水服务、收割服务;

45.作物的品种、种植区域、种植方式和种植目标不同,最终提供的指导方案不同,对应后续的管理也不同,通过上述基础定义,配合种植管理节点定义,可以更加准确的为种植者提供准确,满足种植者需求的农业种植指导方案和高匹配度的种植服务清单。

46.所述步骤(4)中历史种植样本数据包括地块、地形、天气、土壤、种植作物及品种、种植习惯、历史投入产出、病虫草害作物长势;

47.所述步骤(5)中供应链商品及农活服务数据包括生产物质商品发布数据、农活劳

务服务商品发布数据、金融保险服务商品发布数据。

48.所述生产物资商品发布数据是供应商将种植过程中所需要的生产物资进行发布获得的,包括农药、肥料、种植设备、施药设备、施肥设备,为种植者提供在种植过程中所需要的生产物资。

49.所述农活劳务服务商品发布数据是劳务人员将农活劳务服务信息进行发布获得的,所述农活劳务服务信息包括劳务人员个数、劳务人员工作类型、劳务人员工作内容、劳务人员收费标准、劳务人员工作时间、劳务人员工作能力,为种植者提供不同种植阶段过程中所需要的农活劳务服务,帮助种植者完成种植过程中的各种农活劳务用工工作。

50.所述金融保险服务商品发布数据是金融机构将金融保险服务商品进行发布获得的,所述金融保险服务商品为金融信贷产品,根据种植者及种植订单的信息进行评估,提供相应的授信贷款标准,为种植者提供在种植过程中所需要的资金帮助,帮助种植者购买种植所需要的生产物质或者农活劳务服务。

51.所述步骤(6)中智能化管理服务包括智能农事操作指导、田间巡查指导、智能农事提醒、问诊服务、咨询服务、智能商城。

52.基于物联网和人工智能的高效农业种植管理系统中的数据通过信息技术专家运用物联网技术(传感器)、移动互联网技术(手机app)、数据仓库技术根据作物生长模型对数据进行交互式采集、清洗、转换、计算装载到模型库中。

53.通过人工智能终端将作物专家的作物种植技术及经验数字化、智能化转变,为提供作物种植技术服务方案及服务清单,通过就近原则和成本最低原则与供应链进行智能匹配,将种植者的需求与供应商的供应商品服务进行匹配,创造性地实现农业种植过程中涉及到的供应商、作物专家、农田管家、种植者的联动,提高农业种植管理效率,保证农业种植达到预期的目标产量、品质。