基于ZigBee技術(shù)的智慧農(nóng)業(yè)實時采集和遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)

趙曉璐+劉琨

（1、山東省濱州市財政局 山東濱州 256603， 2、山東省濱州市公共資源交易中心山東濱州256600）

摘 要：我們國家是農(nóng)業(yè)大國，其農(nóng)業(yè)發(fā)展一直是我們國家的發(fā)展的重要目標(biāo)之一。隨著物聯(lián)網(wǎng)時代的到來，如何運(yùn)用現(xiàn)有的技術(shù)促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展成為了的現(xiàn)階段農(nóng)業(yè)面臨的主要問題之一。藉此，本文立足于智能農(nóng)業(yè)和ZigBee技術(shù)，對基于ZigBee技術(shù)的智慧農(nóng)業(yè)實時采集和遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)進(jìn)行細(xì)致的介紹。

關(guān)鍵詞：ZigBee技術(shù)；智能農(nóng)業(yè)；采集系統(tǒng)；遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)

前言

目前，我們國家的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)仍然一傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式為主。而傳統(tǒng)額生產(chǎn)方式將會浪費(fèi)大量的人力物力和，這在不利于我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和進(jìn)步的同時，其生產(chǎn)方式也不符合現(xiàn)階段可持續(xù)發(fā)展的發(fā)展理念。然而隨著科學(xué)技術(shù)的不但進(jìn)步和社會的不斷發(fā)展，智能農(nóng)業(yè)必將會成為智能農(nóng)業(yè)的主要發(fā)展方向?，F(xiàn)代工業(yè)的控制技術(shù)和無線通訊等技術(shù)也將會成為在其中逐漸的被廣泛的應(yīng)用?？偟膩碚f，智能農(nóng)業(yè)的發(fā)展具有著廣闊的前景。因此，基于ZigBee技術(shù)的智慧農(nóng)業(yè)實時采集和遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的探究有著鮮明的現(xiàn)實意義。

一、智能農(nóng)業(yè)的概述

智能農(nóng)業(yè)的智能之處主要體現(xiàn)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中應(yīng)用的技術(shù)智能化?，F(xiàn)階段的智能農(nóng)業(yè)是基于互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)平臺之上的農(nóng)業(yè)活動的高級階段。從某種意義上來說，它是信息時代的必然產(chǎn)物。一般認(rèn)為，我們所說的“智能農(nóng)業(yè)”其主要的內(nèi)容就是，在農(nóng)業(yè)中利用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、移動互聯(lián)技術(shù)、無線通信技術(shù)、音頻視頻技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等，通過專家的智慧和這些高智能的尖端技術(shù)，讓農(nóng)業(yè)變得更加的靈活、高效、智能。讓農(nóng)業(yè)的現(xiàn)有資源可以合理的被運(yùn)用，并且調(diào)高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量。以此提高我們國家的農(nóng)產(chǎn)品在市場中的競爭力。并且我們以和諧農(nóng)村保護(hù)環(huán)境為主要的目的，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)上的遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程操作、遠(yuǎn)程指導(dǎo)等目標(biāo)?；谥悄苻r(nóng)業(yè)系統(tǒng)的興建和設(shè)計，我么應(yīng)該考慮以下幾個方面：

（一）低成本

在智能農(nóng)業(yè)中，現(xiàn)階段的主要應(yīng)用對象是溫室大棚，而在溫室大棚中存在這樣的問題，溫室大棚內(nèi)的傳感節(jié)點(diǎn)和控制節(jié)點(diǎn)過高，這就的使得在溫室大棚的智能化應(yīng)用中就需要有一個的較大的智能網(wǎng)絡(luò)。因此我們在進(jìn)行設(shè)計和規(guī)劃過程中設(shè)計的節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該考慮到成本的問題，并且應(yīng)該在技術(shù)水平等條件滿足情況下，盡量的降低成本。

（二）標(biāo)準(zhǔn)化

標(biāo)準(zhǔn)化是使控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行的重要基礎(chǔ)，因此對于控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)和整體設(shè)備的運(yùn)行管理上應(yīng)該的采用標(biāo)準(zhǔn)化的管理方法，使得各個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在運(yùn)行的時候可以正常的進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和信息交流。

（三）跨平臺

雖然智能農(nóng)業(yè)的建立是基于物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)之上，但是他的整個的系統(tǒng)中還分很多小型且不同的技術(shù)品臺，而為了使智能農(nóng)業(yè)的技術(shù)平臺正常的運(yùn)行。就要具有跨平臺的技術(shù)手段[1]。

二、ZigBee技術(shù)概述

在現(xiàn)實生活中我們經(jīng)常要對一些突發(fā)信號，進(jìn)行及時的傳輸。雖然這些突發(fā)信號涵蓋的信息量較小，并且對信息傳輸效率要求也的不是很高，例如環(huán)境監(jiān)測、汽車電子等。而ZigBee技術(shù)就是針對這一問題發(fā)明出來的。ZigBee技術(shù)一經(jīng)發(fā)現(xiàn)就獲得了廣泛的關(guān)注，因為其在進(jìn)行的信息傳輸?shù)倪^程中，可以降低移動終端在接受信息的時候的能耗量。

作為一種低能耗、低成本、近距離的信息傳輸技術(shù)，ZigBee技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于自動控制和遠(yuǎn)程控制中，成為了的近年來信息化農(nóng)業(yè)研究的主要任務(wù)之一。

而在ZigBee技術(shù)的主要特點(diǎn)在于它的能耗低、數(shù)據(jù)傳輸可靠、安全、低速率穩(wěn)定性、公開兼容性、成本低。

三、系統(tǒng)總體構(gòu)架設(shè)計

通常來說，信息技術(shù)下的智能農(nóng)業(yè)技術(shù)，需要對植物的生長進(jìn)行密切的檢測和相關(guān)的數(shù)據(jù)采集。如果在生長中植物的生長環(huán)境或生長狀態(tài)出現(xiàn)偏差，則智能系統(tǒng)就會通過用戶終端下達(dá)命令。然后或關(guān)閉環(huán)境系統(tǒng)調(diào)節(jié)開關(guān)，從而使植物生長環(huán)境恢復(fù)到植物的生長的正常參數(shù)。以此來提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量，增加農(nóng)產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益。從而實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的信息化[2]。

針對于現(xiàn)有智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)案例和研究，我們的智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)設(shè)計如下：

①系統(tǒng)的需要利用自身具有的傳感設(shè)備實時的對農(nóng)作物生產(chǎn)環(huán)境的氣候、空氣濕度、光照強(qiáng)度、土壤水分等問題進(jìn)行監(jiān)控。而其中的所有的傳感設(shè)備都應(yīng)該具有高精度、低功耗、高穩(wěn)定性的性能。并可以及時的將這些信息發(fā)送到的移動終端或是的服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)，同時又要可以及時的接收服務(wù)器或是移動終端發(fā)出的信號。

②用戶終端通過互聯(lián)網(wǎng)終端得到信息參數(shù)，然后通過書面的形式傳輸給用戶。以此里方便用戶了解農(nóng)作物生產(chǎn)環(huán)境狀況。在此期間用戶可以自由的對農(nóng)作物環(huán)境進(jìn)行合理的設(shè)定。然后系統(tǒng)終端將會對這個參數(shù)進(jìn)行核定。如果超出正常的范圍將會對用戶發(fā)出警報。并且將會根據(jù)其用戶指令反向的控制溫室大棚先關(guān)溫度。

③在系統(tǒng)的設(shè)計中我們運(yùn)用了ZigBee技術(shù)使得溫室大棚中的傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有了續(xù)航能力強(qiáng)、成本低、體積小、容易部署等特點(diǎn)。

結(jié)論：我們國家的農(nóng)業(yè)發(fā)展是經(jīng)濟(jì)鏈上不可或缺的一環(huán)。我們應(yīng)該在這信息化的時代中，對的農(nóng)業(yè)的發(fā)展重新的認(rèn)識。通過對其從新的審視提高我們國家農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。而智能農(nóng)業(yè)將會在不久的將來得到更好的普及。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 張偉濱. 基于Zigbee溫室大棚遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[D].東北石油大學(xué)，2014.

[2] 何朝. 基于ZigBee技術(shù)的智能家居數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)[D].太原理工大學(xué)，2011.