本发明涉及一种基于物联网技术的温室大棚温湿度智能控制系统方法，属于智能控制领域。本系统通过传感器技术进行信息感知与采集，以物联网技术进行系统的架构，通过lora网络进行多节点的采集，通过网络模块将数据上传到云服务器，在云端进行数据的存储与管理，用户端通过网络访问云服务器实时获取环境参数，发送控制指令实现远程控制。涉及传感器、无线通信、云服务器技术、物联网技术、串口通信技术、app移动端技术、相关硬件技术以及互联网技术等。
背景技术：
0、技术背景
1、近些年来，随着国内外物联网技术、传感器以及传感网络等技术的普及，利用物联网设备实现环境的智能监测已经成为主流。并且这些新兴技术以及开始涉猎农业种植的范畴。在大规模种植业中，使用现代科学技术来实现温室大棚的种植已经是比较普遍的一种种植方式，通过对传统农业技术的继承和发扬，使之与现代农业技术合理地结合，对加速发展农业生产，建设农业现代，具有十分重要的意义。
2、本系统采用dht11温湿度传感器来测量温室大棚的温湿度，它的温度采集范围是-20℃～60℃，dht11供电电压为3.3v～5.5v，通过单片机的供电模块进行供电。传感器是一种能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置，利用物理效应、化学效应、生物效应，把被测的物理量、化学量、生物量等转换成符合需要的电量，传感器通过io口与单片机进行连接，将监测到的参数发送到单片机进行数据处理。
3、本系统的终端监测节点以stm32单片机为核心。采用了嵌入式stm32f030c8t6作为系统的核心控制部件，是一款高性能的arm cortex-m0 32位核心的单片机，供电电压为3.3v，stm32 mcu融高性能、实时性、数字信号处理、低功耗于一身，同时保持高集成度和开发简易的特点。
4、本系统的终端与网关节点之间采用lora无线传感网络进行数据的传输。lora为英文long rangge的缩写，为低功耗广域网通信技术的一种，还能保持较大的通信距离。采用rs066 lora通信模块，rs066是一款半双工无线数据传输lora模块，模块体积小，宽电压运行。具有接收灵敏度高，通讯距离远，抗干扰能力强等优点。通过io接口与stm32单片机进行连接。
5、本系统的网关节点与云服务器之间采用wifi通信模块和3g/4g通信模块进行数据的传输。wifi模块选择的是atk esp8266模块，内置tcp/ip协议栈；3g/4g通信模块选择的是zsd1410 dtu模块，是一款使用7模全网通模块进行无线数据传输的嵌入式终端，支持国内3大运营商的所有网络，支持ppp、tcp、udp、icmp等众多复杂网络协议和多socket接口。
技术实现思路
1、本发明专利目的在于利用物联网、云服务器等新技术提供一种基于物联网技术的温室大棚温湿度智能控制系统方法。本系统通过温湿度传感器来检测温室大棚的温湿度参数，使用单片机作为终端节点的核心，通过继电器来控制终端调控系统的开关，传感器与继电器通过io接口与单片机进行连接。单片机对获取到的温湿度设置参数阈值，当检测到的数据与阈值不符时，系统自动改变继电器的电压，来实现继电器控制。终端节点通过lora无线网络将数据传输到网关节点，网关节点通过wifi和3g/4g网络通信模块将数据上传到云端平台，用户通过web网页和手机app访问云平台，实时获取环境参数，并通过云平台转发控制指令，实现温室大棚的智能控制。
2、与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：
3、本方案的创新点在于，终端检测节点以stm32单片机作为核心，通过电池模块进行供电，摒弃传统的电源布线，让整个系统更加简洁。通过传感器模组来检测环境的参数，通过更换不同的传感器来实现不同环境参数的采集。终端节点单片机通过对采集到的环境参数进行判断，从而控制继电器实现自动控制。终端检测节点与网关节点之间通过lora无线网络实现通信，lora无线网络具有低功耗、通信距离远、灵敏度高和抗干扰性等特性，采用lorawan通信协议，一个lorawan网络能轻松连接上千，甚至上万节点的容量，来实现多个终端节点的数据采集。网关节点通过网络通信模块将数据上传到云服务器，将利用云服务器进行数据的存储，让整个系统更加简洁。终端用户通过web网页和手机app访问云平台下发控制指令，来实现远程监控和远程控制。
1.一种基于物联网技术的温室大棚温湿度智能控制系统方法，包括终端监测控制节点(1)、网关节点(5)和用户终端(9)(10)三部分。所述的终端监测控制节点包括温湿度传感器(3)、温湿度调控设备(11)、继电器(4)、lora终端模块(2)、单片机系统(12)、液晶显示模块(14)和电池模块(13)。所述的网关节点包括单片机系统(12)、电池模块(13)、lora网关模块(6)和网络通信模块(20)(21)。所述的用户终端包括web网页(9)和手机app(10)。该系统通过传感器来检测温室大棚温湿度参数，通过液晶显示屏进行数据的显示，温湿度调控设备通过继电器来进行控制，同时传感器和继电器与单片机进行连接，对单片机进行代码烧录，设置温湿度参数阈值，实现大棚温湿度终端智能控制。终端节点与网关节点之间通过lora无线网络来实现数据的传输，网关节点利用lora无线通信模块实现多节点的采集，利用网络通信模块将网关节点接收到的数据上传到云服务器，采用b/s和c/s结构，用户终端通过web网页和手机app访问云端服务器，并进行控制指令的下发，实现远程智能控制。
2.根据权利要求1所述的基于物联网技术的温室大棚温湿度智能控制系统方法，其特征在于，所述终端监测控制节点(1)以stm32单片机作为终端的核心，以stm32f030c8t6芯片(12)作为系统的核心控制部件。通过电源模块(13)进行供电，工作电压在3.3v-3.6v之间，摒弃传统的电源布线，让整个系统更加简洁。
3.根据权利要求1所述的基于物联网技术的温室大棚温湿度智能控制系统方法，其特征在于，所述终端监测控制节点(1)利用dht11传感器(3)来检测温室大棚的温湿度，通过继电器(4)来连接温湿度调控设备来进行温室大棚温湿度的控制，传感器和继电器通过io控制接口(19)与单片机进行连接。通过对终端单片机进行代码的烧录，设置环境参数的阈值，当温湿度传感器(3)监测到的环境参数与设定的阈值不匹配时，单片机对连接继电器(4)的io口进行上电，来实现调控设备的开关。
4.根据权利要求1所述的基于物联网技术的温室大棚温湿度智能控制系统方法，其特征在于，所述终端监测控制节点(1)的stm32单片机获得温湿度数据之后，通过lcd液晶屏(14)进行数据的显示。代码通过时钟模块(16)进行计时，每5s触发一次环境参数的发送函数，通过lora通信模块(2)实现数据的无线传输，使用lora wan通信协议进行通信，实现多个终端节点向网关节点的数据传输。
5.根据权利要求1所述的基于物联网技术的温室大棚温湿度智能控制系统方法，其特征在于，所述的网关节点(5)以stm32单片机作为网关的核心，以stm32f030c8t6芯片(12)作为系统的核心控制部件。通过电源模块(13)进行供电，工作电压在3.3v-3.6v之间，摒弃传统的电源布线，让整个系统更加简洁。
6.根据权利要求1所述的基于物联网技术的温室大棚温湿度智能控制系统方法，其特征在于，所述的网关节点(5)通过lora网络通信模块接收来自终端节点(1)的环境参数，将数据发送到stm32f0 mcu(12)进行数据的处理。网关节点通过wifi通信模块(21)和3g/4g通信模块(20)将环境数据上传到云端平台，wifi的atk esp8266模块，内置tcp/ip协议栈，通过路由器连接互联网；3g/4g的zsd1410 dtu模块，支持国内3大运营商的所有网络。
7.根据权利要求1所述的基于物联网技术的温室大棚温湿度智能控制系统方法，其特征在于，所述的用户终端通过pc浏览器(9)和手机app(10)实时获取数据和控制。网关节点(5)通过网络将数据上传到云端平台，在云端进行存储。云服务器(8)采用云服务器，与网关节点(5)之间采用mqtt通信协议，通过订阅/发布的模式，网关节点(5)定时向云平台上传环境参数。采用b/s和c/s架构，用户通过pc浏览器(9)以及手机app(10)来访问云服务器，实时获取网关节点的数据，并且可以通过网络实现远程控制，控制终端温湿度调控设备(11)的开启。