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    基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)設(shè)計

    2021-09-15 05:19:08陳琦
    新農(nóng)民 2021年6期
    關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)系統(tǒng)設(shè)計

    陳琦

    摘要:隨著計算機、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展,目前,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和嵌入式系統(tǒng)技術(shù)已得到廣泛應(yīng)用。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和農(nóng)業(yè)相結(jié)合,是提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率、加快推進農(nóng)業(yè)信息化的必然選擇,但真正推廣仍然有很大的障礙,就當(dāng)下的環(huán)境來說,主要存在的問題有:現(xiàn)有的生產(chǎn)模式限制了物聯(lián)網(wǎng)智能農(nóng)業(yè)的大規(guī)模發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)建設(shè)成本過高導(dǎo)致無法普遍推廣;最重要的是,在實際應(yīng)用中,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)尚不成熟,使用效果低于預(yù)期。不可否認(rèn)的是,數(shù)據(jù)信息時代的發(fā)展已經(jīng)在很大程度上改善了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的不足,農(nóng)民可以不再憑借經(jīng)驗判斷作物的生長狀況,而是利用科學(xué)技術(shù)提高生產(chǎn)力。

    關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);智能農(nóng)業(yè)管理;系統(tǒng)設(shè)計

    1? 物聯(lián)網(wǎng)智能農(nóng)業(yè)技術(shù)原理

    物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中,其技術(shù)原理為:在農(nóng)業(yè)大棚或農(nóng)作物生長區(qū)安裝智能傳感器設(shè)備和一體化智能控制系統(tǒng),通過這些傳感設(shè)備,按照約定的協(xié)議,可以將農(nóng)業(yè)環(huán)境與網(wǎng)絡(luò)相連接?;赪i-Fi技術(shù)、RFID技術(shù)和傳感網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,對傳感器采集的信息進行數(shù)據(jù)分析,智能化地控制農(nóng)作物生長環(huán)境,以達(dá)到最適宜農(nóng)作物生長的條件。Wi-Fi技術(shù)可以將各種傳感設(shè)備連接到局域網(wǎng),實現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)傳輸;RFID技術(shù)在整個系統(tǒng)中通過對接收頻率信號進行數(shù)據(jù)分析處理,然后傳輸?shù)胶笈_和云端,實現(xiàn)對數(shù)據(jù)信息的控制;傳感網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù),主要用于進行信息交換和傳輸,且具有數(shù)據(jù)存儲功能。

    2? 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智能農(nóng)業(yè)種植系統(tǒng)設(shè)計的措施探討

    2.1? 智能農(nóng)業(yè)種植系統(tǒng)操作原理

    物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下,采取智能農(nóng)業(yè)種植系統(tǒng)進行控制,農(nóng)作物集中種植區(qū)域安裝智能傳感器、智能控制系統(tǒng),利用對獲取相關(guān)數(shù)據(jù)分析、控制,確保作物生長空氣、溫度及水分等達(dá)到各生長期需求,達(dá)到精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的效果。與此同時,該系統(tǒng)傳感器種植環(huán)境實時監(jiān)測可獲取相關(guān)信息,及時明確種植環(huán)境中的問題,開啟灌溉、保溫、補光等系統(tǒng),使得農(nóng)作物處于良好的生長環(huán)境下,獲得現(xiàn)代農(nóng)業(yè)自動化及智能化的效果,確保農(nóng)產(chǎn)品的整體生產(chǎn)質(zhì)量。

    2.2? 智能農(nóng)業(yè)種植系統(tǒng)及其管理平臺設(shè)計方法

    物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智能農(nóng)業(yè)種植系統(tǒng)通過不同部分構(gòu)成,即為傳感器、無線采集系統(tǒng),以及無線控制系統(tǒng)及協(xié)調(diào)系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。農(nóng)業(yè)種植系統(tǒng)經(jīng)種植環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)、信息控制系統(tǒng)等組成,前者能使用傳感器對環(huán)境土壤溫濕度、光照、自動灌溉等加以監(jiān)測;數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)能借助傳感器實時監(jiān)測數(shù)據(jù),以無限發(fā)射的方式傳輸數(shù)據(jù)信息,發(fā)送模塊將傳感器各項參數(shù)傳輸于協(xié)調(diào)器的節(jié)點,采樣無線通信比較靈活、多樣,擴展簡便、有效;信息控制系統(tǒng)經(jīng)多個部分構(gòu)成,采用繼電器對不同農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)備控制效果較好;網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)可以使用無線傳輸系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)信息,及時將無線網(wǎng)絡(luò)上傳于服務(wù)器,然后通過數(shù)據(jù)平臺存儲數(shù)據(jù)、處理信息、下達(dá)控制指令等,如此一來便于為用戶提供支持,用戶不會受到時間、空間限制,登錄手機/電腦終端就可以查詢相關(guān)信息。智能農(nóng)業(yè)種植系統(tǒng)管理平臺經(jīng)傳感信息采集、自動監(jiān)控、人工處理,以及智能分析、遠(yuǎn)程控制幾個部分構(gòu)成。

    2.3? 監(jiān)控農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)種植環(huán)境系統(tǒng)、監(jiān)控農(nóng)業(yè)種植環(huán)境系統(tǒng)的設(shè)計方法

    隨著我國農(nóng)業(yè)種植環(huán)境的不斷完善,合理使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)非常必要,可以實時監(jiān)控種植農(nóng)業(yè)作物環(huán)境,感知層即為采集、感知相關(guān)的數(shù)據(jù),確保種植農(nóng)作物環(huán)境光照、空氣溫濕度,以及土壤濕度、實時感知自動灌溉系統(tǒng)數(shù)值,與協(xié)調(diào)器節(jié)點傳輸。與此同時,實時感知自動灌溉系統(tǒng)應(yīng)用,有助于采集相關(guān)數(shù)據(jù)信息、存儲并處理信息,然后下達(dá)指令為客戶提供決策、分析提供支持。如此一來,客戶不會受到時間和空間限制,通過電腦終端就能查詢相關(guān)數(shù)據(jù)信息。建立監(jiān)控農(nóng)業(yè)種植環(huán)境系統(tǒng),主要通過系統(tǒng)軟件、系統(tǒng)硬件構(gòu)成,前者系統(tǒng)軟件需設(shè)計協(xié)議棧程序、傳感器節(jié)點程序;后者涉及的電源板,可將傳感控制模塊、無線節(jié)點模塊連接起來,于電源提供給系統(tǒng)。控制模塊、傳感模塊,存在光照強度、溫濕度傳感器。無線節(jié)點模塊能使用低功耗、低成本射頻,有傳感節(jié)點、網(wǎng)關(guān)協(xié)調(diào)器。

    2.4? 農(nóng)業(yè)種植溯源教育服務(wù)平臺設(shè)計方法

    產(chǎn)品溯源教育平臺,屬于作物生產(chǎn)擴展的平臺,能為作物生產(chǎn)管理延伸、提高產(chǎn)品附加值提供支持。這一平臺可使用智能信息節(jié)點,及電子標(biāo)簽、GPS、互聯(lián)網(wǎng)、無線傳感等技術(shù),經(jīng)無線網(wǎng)絡(luò)、有線網(wǎng)絡(luò),和溯源中心數(shù)據(jù)庫保持連接狀態(tài),進而收集所有環(huán)節(jié)數(shù)據(jù),通過二維碼編碼技術(shù)生成二維碼對產(chǎn)品相關(guān)信息追溯。消費人群通過查詢客戶端軟件,即可查詢相關(guān)產(chǎn)品溯源信息,明確生產(chǎn)企業(yè)、保質(zhì)期等相關(guān)信息。

    3? 結(jié)語

    本文所設(shè)計的智能農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)上采用軟件、硬件結(jié)合的方式,通過嵌入式系統(tǒng)技術(shù)搭建硬件控制平臺,利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)萬物互聯(lián)互通,便于環(huán)境監(jiān)控和智能化管理,用戶不但可以通過 Web 網(wǎng)頁端、 PC 端和 Android 客戶端進行監(jiān)視,還可以在軟件操作系統(tǒng)上對農(nóng)業(yè)環(huán)境進行智能化管理與控制,及時調(diào)整當(dāng)前不適的環(huán)境條件,給農(nóng)作物生長提供最好的保障,不僅減少了農(nóng)業(yè)管理人員的工作量和操作難度,而且在農(nóng)作物生長環(huán)境改善和農(nóng)作物生產(chǎn)效率提高方面有著廣泛的應(yīng)用前景。

    參考文獻

    [1] 牛子未,章愛軍,王永梅.基于物聯(lián)網(wǎng)的智能農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)研究與設(shè)計[J].信息技術(shù)與信息化,2019(6):120-122.

    [2] 魏來.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能物業(yè)管理系統(tǒng)的設(shè)計[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2018,15(11):131-132.

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