現(xiàn)代農(nóng)業(yè)種植及農(nóng)產(chǎn)品信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

劉文泳　羅成勇

我國屬于世界第一農(nóng)業(yè)大國，是極為重要的經(jīng)濟(jì)來源之一，因此，對(duì)于農(nóng)業(yè)種植上的發(fā)展必須要給予高度重視。而隨著現(xiàn)今網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)信息所涉及的范圍也越加廣闊。因此，為了能夠進(jìn)一步推動(dòng)農(nóng)業(yè)種植及農(nóng)產(chǎn)品的發(fā)展，解決其流通中食品溯源、自動(dòng)監(jiān)控問題。本文通過運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)種植、產(chǎn)品信息管理。

作為一個(gè)國家的基石——農(nóng)業(yè)，在重視其發(fā)展的同時(shí)也確保了經(jīng)濟(jì)發(fā)展。而隨著時(shí)代的不斷變化，網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的來臨，已將其發(fā)展至物聯(lián)網(wǎng)層面了，同時(shí)也讓物品與物品之間的用戶端擴(kuò)展，進(jìn)而能夠讓信息通信達(dá)到另—種更高的技術(shù)。而現(xiàn)代農(nóng)業(yè)種植、產(chǎn)品流通中的自動(dòng)監(jiān)控、食品溯源等問題在近些年來出現(xiàn)已經(jīng)越來越頻繁了，因此，為了將這一大問題解決，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)讓現(xiàn)代農(nóng)業(yè)種植、產(chǎn)品信息管理等問題得以有效解決。

1目前系統(tǒng)設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀、意義。

1.1現(xiàn)狀

物聯(lián)網(wǎng)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的核心作用：組織各種傳感器的節(jié)點(diǎn)，從而使其形成傳感網(wǎng)絡(luò)。于作物種植的田地、大棚中安裝傳感器，既可以減少農(nóng)戶下田或者去往大棚的次數(shù)，并且還能全面掌握作物的各種信息，通過遠(yuǎn)程自動(dòng)化傳感器進(jìn)行澆灌、施肥、保溫、遮陽，進(jìn)而將農(nóng)民的工作負(fù)擔(dān)在最大程度上減輕，使生產(chǎn)效率提升。在目前，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為了時(shí)代發(fā)展的重要需求，其中，RFID技術(shù)是應(yīng)用最多的技術(shù)。我國的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相比于國外的起步較晚，發(fā)展也較為緩慢，目前，最為突出的就是應(yīng)用于溫棚的只能生產(chǎn)控制，而全面覆蓋的能力暫時(shí)還未能達(dá)到。而國外，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了水產(chǎn)精細(xì)化養(yǎng)殖，同時(shí)也廣泛應(yīng)用在了農(nóng)作物精細(xì)作業(yè)中?，F(xiàn)今，我國的食品安全仍是一個(gè)很嚴(yán)峻的問題，而國內(nèi)，在少量的一線城市已經(jīng)建立了以條形碼等技術(shù)作為中心的食品溯源系統(tǒng)。

1.2意義

要想現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)大棚能夠進(jìn)行作物栽培，應(yīng)該要實(shí)行智能化栽培控制，因此，應(yīng)該要得到高新技術(shù)和系統(tǒng)支持。將環(huán)境檢測(cè)傳感器于種植溫室大棚的過程中進(jìn)行安裝，對(duì)作物的生長環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)，這樣，能夠通過數(shù)據(jù)，分析、處理對(duì)大棚內(nèi)不利的因素，而后對(duì)其他系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)控，保持溫濕度適宜，進(jìn)而讓農(nóng)作物環(huán)境的生長處于最佳狀態(tài)，保證產(chǎn)品的產(chǎn)量與質(zhì)量。對(duì)于農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)、流通的監(jiān)管必須要加大力度，最大程度上降低農(nóng)產(chǎn)品的安全隱患，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控生產(chǎn)到流通的過程，讓人們所購買的產(chǎn)品通過電子標(biāo)簽的查詢能夠了解產(chǎn)品的安全系數(shù)。

2系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1框架

通過選取溫棚作為例子，進(jìn)行系統(tǒng)體系框架解析：首先，溫棚的系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求具有較為多種，進(jìn)行無線空氣溫濕度傳感器、土壤溫濕傳感器安裝，這樣，能夠?qū)Υ笈飪?nèi)的土壤濕度、空氣溫濕度進(jìn)行測(cè)定，若濕度出現(xiàn)不足情況，加濕器、鼓風(fēng)機(jī)會(huì)自動(dòng)開啟，若出現(xiàn)土壤濕度不足情況，噴灌設(shè)備則會(huì)自動(dòng)開啟。而對(duì)于遮陽設(shè)備是否打開是由光敏傳感器進(jìn)行控制的。此外，于農(nóng)業(yè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行多級(jí)無線路由器節(jié)點(diǎn)部署，這樣更加利于信息的傳輸，方便上機(jī)位指令的下達(dá)、傳感信息的上傳。通過RFID技術(shù)信息，可以查詢農(nóng)作物產(chǎn)品生產(chǎn)的全過程。另外，還有類似于移動(dòng)通訊基站的ZigBee技術(shù)，能夠通過網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)擴(kuò)展通訊傳輸距離。根據(jù)一定的規(guī)則排列不同條紋，表達(dá)一組信息的平行線標(biāo)識(shí)符，進(jìn)而組成條形碼。該方式廣泛運(yùn)用于產(chǎn)品溯源問題中，并且能夠有效解決問題。

2.2硬件設(shè)計(jì)

溫濕傳感器節(jié)點(diǎn)、光敏傳感器終端節(jié)點(diǎn)等均是ZigBee設(shè)備的硬件設(shè)計(jì)中的，具有感知、采集物理信息的作用，該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)大體是相似的，除了傳感器外。無線接收、發(fā)送模塊、JTAG調(diào)試口、降壓電路、蜂鳴器接口、降壓模板等均是ZigBee的傳感模板。而路由節(jié)點(diǎn)的作用主要是路由轉(zhuǎn)發(fā)、擴(kuò)大通信距離。此外，該系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)中的協(xié)調(diào)器能夠建立、管理網(wǎng)絡(luò)，將傳輸中的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，并利用自帶的顯示器將傳輸數(shù)據(jù)顯示。

2.3軟件設(shè)計(jì)

IAR中的集成環(huán)境能夠兼容c語言，將代碼以高效執(zhí)行，還具有高效浮點(diǎn)支持，在終端處理和模擬上較為方便，此外，在選擇內(nèi)存模式的特點(diǎn)上，還具有選擇性。所以，在進(jìn)行系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)上，使用這一開發(fā)環(huán)境的意義極為重大。通過C/S模式進(jìn)行ZigBee設(shè)備、條形碼閱讀器、電子標(biāo)簽等硬件的上位機(jī)程序設(shè)計(jì)。endprint