面向農(nóng)業(yè)生產(chǎn)智能管理與追溯的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用研究

牛沖麗++王濤

摘 要：研究利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，構(gòu)建面向農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全生命周期管理與追溯的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)從綠色化種植、加工、存儲(chǔ)、物流、營(yíng)銷(xiāo)到消費(fèi)者的全生命周期繁雜信息的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)遠(yuǎn)程采集與分析，實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品從田頭到餐桌的全過(guò)程、全方位可溯源的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、可視化管理，提高農(nóng)產(chǎn)品流通效率與安全管理水平。同時(shí)，分析該系統(tǒng)涉及的低功耗多功能融合傳感器、大規(guī)模傳感網(wǎng)路由與定位、遠(yuǎn)程環(huán)境感知與控制等物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)；管理與追溯；多功能融合傳感器

中圖分類(lèi)號(hào)：TP316 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-1302（2015）02-00-03

0 引 言

隨著物聯(lián)網(wǎng)[1，2]技術(shù)的快速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)正在廣泛用于社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域。我國(guó)農(nóng)業(yè)正處于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)型時(shí)期，全面實(shí)踐這一新技術(shù)體系的轉(zhuǎn)變，網(wǎng)絡(luò)信息化技術(shù)將發(fā)揮獨(dú)特而重要的作用，也為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展提供了前所未有的機(jī)遇。充分利用智能化信息管理技術(shù)發(fā)展現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)[3-5]，同樣成為當(dāng)今各個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家農(nóng)業(yè)發(fā)展的熱點(diǎn)之一。

目前我國(guó)對(duì)于農(nóng)產(chǎn)品監(jiān)管水平落后[6]，農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、加工、流通和消費(fèi)等環(huán)節(jié)的全過(guò)程監(jiān)管體系尚未形成，對(duì)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全構(gòu)成了較大隱患。利用物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品信息“從農(nóng)場(chǎng)到餐桌”的全程透明化，不僅有助于提高消費(fèi)者對(duì)農(nóng)產(chǎn)品安全消費(fèi)的信心，同時(shí)并將帶動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在農(nóng)業(yè)應(yīng)用的潛在市場(chǎng)。

本文研究利用物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)從綠色化種植、加工、存儲(chǔ)、物流、營(yíng)銷(xiāo)到消費(fèi)者的全生命周期繁雜信息的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)遠(yuǎn)程采集，構(gòu)建面向農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全生命周期管理與追溯的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品從田頭到餐桌的全過(guò)程、全方位可溯源的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、可視化管理，加速綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展，大幅提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與農(nóng)產(chǎn)品流通效率，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理和經(jīng)營(yíng)決策水平，建立健全農(nóng)產(chǎn)品良好生產(chǎn)規(guī)范、質(zhì)量安全監(jiān)督管理體系及產(chǎn)品可追溯制度。

1 系統(tǒng)體系架構(gòu)

構(gòu)建農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全生命周期智能管理與追溯物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各環(huán)節(jié)信息進(jìn)行采集、傳輸、交換、匯總，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全生命周期的跟蹤追溯、實(shí)時(shí)監(jiān)控、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、有效監(jiān)管、查詢(xún)服務(wù)。

利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全生命周期進(jìn)行全程監(jiān)測(cè)、信息采集與智能管理，并對(duì)消費(fèi)者提供農(nóng)產(chǎn)品安全信息追溯服務(wù)，各階段信息采集內(nèi)容為：

農(nóng)作物種植過(guò)程：通過(guò)在農(nóng)田中構(gòu)建傳感器網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)監(jiān)控農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境與過(guò)程，包括土壤、空氣、灌溉水、光照等環(huán)境因素，農(nóng)田蟲(chóng)害、肥分、農(nóng)作物成熟度等信息，以及農(nóng)作物種植、施肥、用藥、采摘等過(guò)程，進(jìn)一步，基于農(nóng)作物種植管理專(zhuān)家支撐系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)其精細(xì)化管理。

農(nóng)作物加工過(guò)程：主要是利用多功能融合傳感器以及RFID技術(shù)，對(duì)來(lái)自各個(gè)種植基地的農(nóng)作物進(jìn)行加工處理，來(lái)源信息與加工后包裝信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)，并完成配送到下游的信息記錄，為農(nóng)產(chǎn)品日后進(jìn)行安全溯源提供依據(jù)。

農(nóng)作物倉(cāng)儲(chǔ)過(guò)程：在倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境通過(guò)RFID實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物快速入倉(cāng)、出倉(cāng)、盤(pán)點(diǎn)、查貨等操作，提高企業(yè)物流與配送效率，同時(shí)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制，保證產(chǎn)品存儲(chǔ)質(zhì)量。

物流運(yùn)輸過(guò)程：在物流環(huán)境通過(guò)RFID標(biāo)簽以及物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)控制產(chǎn)品質(zhì)量及物流跟蹤。其中，RFID與傳感器需適應(yīng)高溫、低溫、潮濕等環(huán)境，能在快速移動(dòng)條件下批量讀取等特種要求，并與周轉(zhuǎn)箱有機(jī)結(jié)合成一整體，能在生產(chǎn)、加工、貯運(yùn)和批轉(zhuǎn)等各環(huán)節(jié)中穩(wěn)定、循環(huán)、高效使用。

零售過(guò)程：在終端銷(xiāo)售商環(huán)節(jié)，將根據(jù)該食品的加工工藝、建議食用期以及其在流通過(guò)程中所記錄的環(huán)境參數(shù)和對(duì)應(yīng)時(shí)間為銷(xiāo)售商提供供貨順序的咨詢(xún)建議，為生產(chǎn)商提供銷(xiāo)路分析報(bào)告。在終端銷(xiāo)售通過(guò)信息服務(wù)平臺(tái)提供農(nóng)作物全程信息為消費(fèi)者提供食品質(zhì)量安全報(bào)告。

本系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1，共包括四個(gè)部分。

全生命周期感知節(jié)點(diǎn)覆蓋：底層感知網(wǎng)絡(luò)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全生命周期智能管理與追溯物聯(lián)網(wǎng)的前提基礎(chǔ)和重要保障。針對(duì)農(nóng)作物的全生命周期，利用多功能融合傳感器與RFID技術(shù)，實(shí)現(xiàn)感知節(jié)點(diǎn)的全面覆蓋與優(yōu)化配置，感知的信息包括：種植生產(chǎn)過(guò)程中土壤、空氣、灌溉水、肥分、光照、蟲(chóng)害、成熟度等信息，加工環(huán)境與工藝指標(biāo)信息、倉(cāng)儲(chǔ)信息、物流信息等，并利用RFID對(duì)每一批農(nóng)作物全生命周期的生產(chǎn)信息進(jìn)行標(biāo)識(shí)。

對(duì)象感知：負(fù)責(zé)傳感器信息注冊(cè)與異構(gòu)傳感器群管理，包括新RFID與傳感器節(jié)點(diǎn)的加入、節(jié)點(diǎn)損壞與退出等管理。同時(shí)，提供傳感器數(shù)據(jù)獲取功能封裝服務(wù)與數(shù)據(jù)獲取服務(wù)調(diào)用，以及異構(gòu)數(shù)據(jù)之間的交換標(biāo)準(zhǔn)。

海量數(shù)據(jù)處理：通過(guò)多源數(shù)據(jù)關(guān)系定義、復(fù)雜事件檢測(cè)與處理、建立信息整合規(guī)則、數(shù)據(jù)挖掘與分析、數(shù)據(jù)信息增值處理實(shí)現(xiàn)多源感知數(shù)據(jù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中增值，最終整合并轉(zhuǎn)換為可直接為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)優(yōu)化服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)信息。

智能管理與信息服務(wù)：利用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全生命周期的多源信息，通過(guò)提供農(nóng)作物種植過(guò)程精細(xì)化與可視化管理、農(nóng)產(chǎn)品加工過(guò)程監(jiān)控與管理、供應(yīng)鏈物流信息化與可視化管理、銷(xiāo)售信息管理、安全追溯信息服務(wù)、以及與其他系統(tǒng)集成服務(wù)等實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全生命周期信息透明、過(guò)程實(shí)時(shí)感知和動(dòng)態(tài)優(yōu)化控制與管理。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全生命周期智能管理與追溯系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖2所示。

系統(tǒng)采用B/S 結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，用戶(hù)通過(guò)瀏覽器訪(fǎng)問(wèn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全生命周期智能管理與追溯系統(tǒng)，訪(fǎng)問(wèn)必須通過(guò)合法用戶(hù)進(jìn)行登錄，對(duì)于不同權(quán)限的用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)的權(quán)限不同。數(shù)據(jù)中心、應(yīng)用系統(tǒng)服務(wù)器、備份服務(wù)器、門(mén)戶(hù)系統(tǒng)均設(shè)置在公司中心機(jī)房，用戶(hù)通過(guò)局域網(wǎng)或因特網(wǎng)訪(fǎng)問(wèn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全生命周期智能管理與追溯系統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)器。

2 系統(tǒng)模塊分析

2.1 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的農(nóng)作物種植過(guò)程數(shù)字化化與可視化管理

影響農(nóng)作物種植的幾個(gè)關(guān)鍵因素主要包括：土壤環(huán)境、水環(huán)境、空氣環(huán)境、肥分、光照、蟲(chóng)害等，利用物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)，使用多功能融合傳感器精確監(jiān)測(cè)這些因素，以各種終端作為載體實(shí)時(shí)查看監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，通過(guò)先進(jìn)的技術(shù)將農(nóng)業(yè)專(zhuān)家知識(shí)與計(jì)算機(jī)結(jié)合，并通過(guò)信息化調(diào)節(jié)來(lái)進(jìn)行干預(yù)和調(diào)控，引導(dǎo)農(nóng)作物高效成長(zhǎng)，提高生產(chǎn)質(zhì)量?；谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的農(nóng)作物種植過(guò)程數(shù)字化與可視化管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖3所示。

該系統(tǒng)在農(nóng)作物種植區(qū)中部署無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)，利用視頻設(shè)備以及多功能融合傳感器對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境與生長(zhǎng)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，利用無(wú)線(xiàn)控制節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境與生長(zhǎng)過(guò)程的遠(yuǎn)程干預(yù)與控制。另外，整個(gè)傳感器網(wǎng)絡(luò)由匯聚節(jié)點(diǎn)和感知/控制節(jié)點(diǎn)組成，在傳感器網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)與數(shù)據(jù)傳輸方面，路由選擇模塊位于各個(gè)節(jié)點(diǎn)上，主要任務(wù)是通過(guò)一定的路由選擇算法進(jìn)行路由選擇，從而為消息傳遞提供一個(gè)穩(wěn)定的線(xiàn)路，所有感知數(shù)據(jù)經(jīng)由多跳鏈路傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。監(jiān)控中心負(fù)責(zé)對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控區(qū)域的全景顯示，對(duì)局部區(qū)域的信息進(jìn)行查看和管理，并根據(jù)田間環(huán)境情況下達(dá)反饋控制指令。該監(jiān)控中心還可以提供異步的消息通知功能，即在異常情況（比如局部火災(zāi)、區(qū)域性缺水等）發(fā)生后，以鈴聲報(bào)警或電話(huà)報(bào)警的形式及時(shí)通知管理人員。

2.2 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的農(nóng)產(chǎn)品倉(cāng)儲(chǔ)物流信息化與可視化管理

農(nóng)產(chǎn)品倉(cāng)儲(chǔ)物流過(guò)程包括水稻入庫(kù)、存儲(chǔ)、出庫(kù)、運(yùn)輸、銷(xiāo)售等過(guò)程，各個(gè)環(huán)節(jié)的信息采集借助物聯(lián)網(wǎng)RFID與傳感器技術(shù)完成，采集的信息經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)轿锫?lián)網(wǎng)綜合信息平臺(tái)。

圖3 農(nóng)作物種植過(guò)程數(shù)字化與可視化管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

2.2.1 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的農(nóng)產(chǎn)品倉(cāng)儲(chǔ)信息化管理

針對(duì)農(nóng)產(chǎn)品倉(cāng)儲(chǔ)管理，從貨物卸貨入庫(kù)開(kāi)始到倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的貨物盤(pán)點(diǎn)以及到貨物的出庫(kù)等都需利用RFID技術(shù)。一旦貨物卸貨，只要進(jìn)入到倉(cāng)庫(kù)，在信息中心馬上就會(huì)知道入庫(kù)的貨物信息；而叉車(chē)在移動(dòng)貨物以及貨物上架的時(shí)候，可以通過(guò)地面上的標(biāo)簽和貨架上的標(biāo)簽得知貨物放置的位置是否正確；而一旦貨物出庫(kù)，通過(guò)門(mén)口的閱讀器可以知道貨物出庫(kù)的時(shí)間，什么貨物等信息。同時(shí)貨物在倉(cāng)庫(kù)內(nèi)盤(pán)點(diǎn)也只要拿手持的閱讀器就可以在很短的時(shí)間內(nèi)完成。

2.2.2 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的農(nóng)產(chǎn)品物流運(yùn)輸信息化與可視化管理

考慮到農(nóng)產(chǎn)品在運(yùn)輸過(guò)程中對(duì)溫度、濕度也有一定的要求，需要在運(yùn)輸環(huán)節(jié)對(duì)車(chē)箱環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)。結(jié)合冷藏車(chē)運(yùn)輸過(guò)程的以上特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出一個(gè)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的貨車(chē)遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)實(shí)行模塊化設(shè)計(jì)，由多點(diǎn)溫濕度采集模塊、門(mén)開(kāi)關(guān)監(jiān)控裝置、RFID模塊、車(chē)內(nèi)監(jiān)控模塊、GPRS/GPS模塊、無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)程監(jiān)控中心組成，系統(tǒng)組成框圖如圖4所示。

系統(tǒng)結(jié)合現(xiàn)有的傳感器技術(shù)和無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，達(dá)到實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的監(jiān)控目的。通過(guò)高性能的溫濕度傳感器構(gòu)成溫濕度采集模塊用于實(shí)時(shí)讀取車(chē)箱內(nèi)的溫度、濕度數(shù)據(jù)。為測(cè)得箱內(nèi)分布溫濕度數(shù)據(jù)，可以根據(jù)實(shí)際需要在箱內(nèi)不同地方放置多個(gè)溫濕度采集模塊。門(mén)開(kāi)關(guān)監(jiān)控裝置用于監(jiān)控箱門(mén)開(kāi)關(guān)狀態(tài)，避免運(yùn)輸過(guò)程中的貨物流失。溫濕度數(shù)據(jù)、門(mén)開(kāi)關(guān)狀態(tài)和RFID信息都通過(guò)RS 485總線(xiàn)發(fā)送到駕駛艙內(nèi)監(jiān)控模塊顯示屏上，供駕駛艙內(nèi)隨車(chē)人員查看和管理，貨車(chē)位置由GPS或預(yù)先在沿途安裝的RFID數(shù)據(jù)采集點(diǎn)進(jìn)行跟蹤，將返回的定位信息同溫濕度數(shù)據(jù)、門(mén)開(kāi)關(guān)狀態(tài)及貨物信息通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)傳到遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，在遠(yuǎn)程監(jiān)控中心終端上利用智能分析軟件實(shí)時(shí)顯示貨車(chē)箱內(nèi)溫濕度數(shù)據(jù)、門(mén)開(kāi)關(guān)狀態(tài)和貨物信息，整個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成一個(gè)實(shí)時(shí)、智能的物聯(lián)網(wǎng)。

圖4 物流運(yùn)輸過(guò)程信息化與可視化管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2.3 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的農(nóng)產(chǎn)品安全追溯信息服務(wù)

農(nóng)產(chǎn)品的跟蹤追溯是建立在水稻生產(chǎn)全生命周期信息采集系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上的，消費(fèi)者可以根據(jù)產(chǎn)品包裝上貼裝的標(biāo)簽，借助電話(huà)、手機(jī)、自助查詢(xún)終端，了解農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)日期、產(chǎn)地信息，以及其存儲(chǔ)、加工、物流記錄等信息。進(jìn)一步，消費(fèi)者可以查詢(xún)相應(yīng)批次的綠色水稻種植、加工、存儲(chǔ)過(guò)程的視頻信息，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，還可以通過(guò)公共服務(wù)平臺(tái)進(jìn)行投訴。

3 關(guān)鍵技術(shù)分析

3.1 多功能融合的新型傳感器技術(shù)

農(nóng)作物種植過(guò)程監(jiān)測(cè)參數(shù)多種多樣，開(kāi)發(fā)相應(yīng)的多功能融合傳感器，來(lái)同時(shí)測(cè)量多種土壤參數(shù)、多種空氣參數(shù)及其他。可將若干種不同的敏感元件精巧地制作在單獨(dú)的一塊硅片、芯片或開(kāi)發(fā)板中，構(gòu)成一種高度綜合化和小型化的多功能傳感器。

3.2 傳感器低功耗技術(shù)

節(jié)點(diǎn)攜帶的能量十分有限，而更換電池的方式來(lái)補(bǔ)充能源也是不現(xiàn)實(shí)的，因此，節(jié)點(diǎn)的低功耗設(shè)計(jì)是系統(tǒng)成敗的關(guān)鍵因素?？蓮挠布蛙浖蓚€(gè)角度對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行低功耗設(shè)計(jì)。硬件方面：使用低功耗處理器或soc 芯片；設(shè)計(jì)低功耗的接口電路；選用發(fā)射功率可控和靈敏度高的低功耗收發(fā)器，根據(jù)節(jié)點(diǎn)部署位置、功能及傳輸距離，選用或設(shè)計(jì)高增益天線(xiàn)（如定向天線(xiàn)或陣列天線(xiàn)）。軟件方面：針對(duì)硬件資源有限、能量有限的特點(diǎn)，選擇合適的嵌入式操作系統(tǒng)來(lái)滿(mǎn)足低功耗的要求，可選擇加州大學(xué)Berkeley分校和Intel實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合設(shè)計(jì)的TinyOS操作系統(tǒng)。

3.3 大規(guī)模傳感器網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)

農(nóng)作物種植過(guò)程監(jiān)測(cè)無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)具有較大規(guī)模，需解決以下關(guān)鍵技術(shù)：

（1）路由協(xié)議。在基于分簇的層次型結(jié)構(gòu)上，利用無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)攜帶的檢測(cè)對(duì)象名稱(chēng)、地理位置等有用信息作為啟發(fā)式信息，在簇頭之間快速生成傳輸路徑。

（2）網(wǎng)絡(luò)定位。為了對(duì)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行管理和滿(mǎn)足其他如定位的需求，可對(duì)所有節(jié)點(diǎn)進(jìn)行全局的編號(hào)。利用全局編號(hào)可以在監(jiān)控終端上查詢(xún)出指定區(qū)域的相關(guān)信息，同時(shí)在事件發(fā)生時(shí)給出事件的地理位置，在災(zāi)情或異常發(fā)生時(shí)給出當(dāng)前區(qū)域的范圍和擴(kuò)展情況。

（3）時(shí)間同步。采用層次結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的時(shí)間同步，所有節(jié)點(diǎn)按層次結(jié)構(gòu)進(jìn)行邏輯分級(jí)，表示節(jié)點(diǎn)到根結(jié)點(diǎn)的距離，通過(guò)發(fā)送者-接收者方式，每個(gè)節(jié)點(diǎn)與上一級(jí)節(jié)點(diǎn)同步，從而達(dá)到所有節(jié)點(diǎn)與根結(jié)點(diǎn)時(shí)間同步。

3.4 遠(yuǎn)程環(huán)境感知、檢測(cè)與控制技術(shù)

在農(nóng)業(yè)園區(qū)安裝無(wú)線(xiàn)傳感器與控制器，可對(duì)整個(gè)園區(qū)的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)與控制，從而及時(shí)掌握影響園區(qū)環(huán)境的一些參數(shù)，并根據(jù)參數(shù)變化適時(shí)調(diào)控如灌溉系統(tǒng)、保濕系統(tǒng)等，確保農(nóng)作物有最好的生長(zhǎng)環(huán)境，以提高產(chǎn)量保證質(zhì)量。首先，部署節(jié)點(diǎn)：在農(nóng)業(yè)園區(qū)部署各類(lèi)型傳感器，這些節(jié)點(diǎn)無(wú)線(xiàn)自組織地形成一個(gè)層次型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。其次，開(kāi)發(fā)監(jiān)控終端軟件，采用監(jiān)控主機(jī)主動(dòng)查詢(xún)、傳感器節(jié)點(diǎn)事件觸發(fā)響應(yīng)相結(jié)合的數(shù)據(jù)傳輸方式，采用分層的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量。最后，基于這個(gè)監(jiān)控終端向控制節(jié)點(diǎn)發(fā)出任務(wù)更改指令或?qū)Ω鱾€(gè)參數(shù)設(shè)定安全閾值，各個(gè)控制器節(jié)點(diǎn)接收到這個(gè)消息后，根據(jù)指令做出相應(yīng)的動(dòng)作或修改相應(yīng)的參數(shù)。

4 結(jié) 語(yǔ)

本文研究并提出基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全生命周期智能管理與追溯系統(tǒng)架構(gòu)，該系統(tǒng)涵蓋農(nóng)業(yè)生產(chǎn)從種植、加工、儲(chǔ)藏、物流運(yùn)輸、到銷(xiāo)售的全過(guò)程。通過(guò)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各環(huán)節(jié)信息進(jìn)行采集、傳輸、交換、匯總，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全生命周期的跟蹤追溯、實(shí)時(shí)監(jiān)控、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、有效監(jiān)管和查詢(xún)服務(wù)。

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