易 瑜

（婁底職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南婁底，417000）

基于云計(jì)算的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

易 瑜

（婁底職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南婁底，417000）

為了解決我國(guó)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)中存在的問(wèn)題，根據(jù)當(dāng)下云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的迅速發(fā)展并逐步應(yīng)用，文章對(duì)云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行了闡述，設(shè)計(jì)了基于云計(jì)算的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)架，尤其是對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的軟件平臺(tái)進(jìn)行了詳細(xì)闡述。期待農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠極大地推進(jìn)高現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的自動(dòng)化、智能化水平，降低資源占有率，提高農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)效率及產(chǎn)品的質(zhì)量。

云計(jì)算；物聯(lián)網(wǎng)；監(jiān)控系統(tǒng)

1　物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算概述

1.1物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分。其英文名稱是“The Internet of things”。顧名思義，“物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。物聯(lián)網(wǎng)的定義是通過(guò)射頻識(shí)別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)，它是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)相對(duì)于傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)而言，具有終端多樣化、管理智能化和網(wǎng)絡(luò)包容性強(qiáng)的鮮明特點(diǎn)。

1.2云計(jì)算

云計(jì)算（Cloud Computing）是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算方式，云計(jì)算的核心思想是將通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接的計(jì)算資源進(jìn)行統(tǒng)一的管理和調(diào)度，形成一個(gè)巨大的計(jì)算資源池向用戶提供按需分配，這個(gè)資源池我們稱之為“云”?！霸啤敝械馁Y源在使用者看來(lái)是可以無(wú)限擴(kuò)展的，并且可以隨時(shí)獲取，按需使用，隨時(shí)擴(kuò)展，按使用付費(fèi)。這種特性經(jīng)常被稱為像水電一樣使用 IT 基礎(chǔ)設(shè)施。狹義云計(jì)算是指互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的交付和使用模式，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需的資源（硬件、平臺(tái)、軟件）。廣義云計(jì)算是指服務(wù)的交付和使用模式，指通過(guò)網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需的服務(wù)。這種服務(wù)可以是互聯(lián)網(wǎng)和軟件、互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的，也可以是任意其他的服務(wù)。通過(guò)這種方式，網(wǎng)絡(luò)上的共享資源可以按需的提供給計(jì)算機(jī)和其他終端。 它旨在通過(guò)網(wǎng)絡(luò)把多個(gè)成本相對(duì)較低的計(jì)算實(shí)體整合成一個(gè)具有強(qiáng)大計(jì)算能力的完美系統(tǒng)。

2　系統(tǒng)總體架構(gòu)

整個(gè)系統(tǒng)由傳感數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、環(huán)境控制系統(tǒng)、ZigBee無(wú)線傳感網(wǎng)、遠(yuǎn)程網(wǎng)關(guān)、云服務(wù)平臺(tái)五部分組成，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1　系統(tǒng)組成圖

3　監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)要將物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備布設(shè)于農(nóng)田、園林、溫室等目標(biāo)區(qū)域。如測(cè)量風(fēng)向、風(fēng)速、溫度、濕度、光照、氣壓、雨量、太陽(yáng)輻射量、太陽(yáng)紫外線、土壤溫濕度等農(nóng)業(yè)環(huán)境要素，根據(jù)溫室植物生長(zhǎng)要求，自動(dòng)控制開(kāi)窗、卷膜、風(fēng)機(jī)濕簾、生物補(bǔ)光、灌溉施肥等環(huán)境控制設(shè)備，自動(dòng)調(diào)控溫室內(nèi)環(huán)境，達(dá)到適宜植物生長(zhǎng)的范圍，為植物生長(zhǎng)提供最佳環(huán)境。

3.1環(huán)境濕度檢測(cè)設(shè)計(jì)

環(huán)境濕度檢測(cè)設(shè)計(jì)。能進(jìn)行環(huán)境濕度檢測(cè)管理操作，如圖2是系統(tǒng)環(huán)境濕度檢測(cè)管理功能的主界面：用戶可在此界面中進(jìn)行環(huán)境濕度檢測(cè)管理操作。查看環(huán)境濕度檢測(cè)結(jié)果詳細(xì)信息。

圖2　環(huán)境濕度檢測(cè)界面

圖3　環(huán)境溫度檢測(cè)界面

3.2環(huán)境溫度檢測(cè)設(shè)計(jì)

環(huán)境溫度檢測(cè)設(shè)計(jì)能進(jìn)行環(huán)境溫度檢測(cè)管理操作，如圖3是系統(tǒng)環(huán)境溫度檢測(cè)管理功能的主界面：用戶可在此界面中進(jìn)行環(huán)境溫度檢測(cè)管理操作。查看當(dāng)前溫度值，今日最高溫度信息，今日最低溫度信息今日平均溫度以及溫度變化值等信息。

3.3環(huán)境光照強(qiáng)度檢測(cè)設(shè)計(jì)

環(huán)境光照強(qiáng)度檢測(cè)設(shè)計(jì)。能進(jìn)行環(huán)境光照強(qiáng)度檢測(cè)管理操作，如圖4是系統(tǒng)環(huán)境光照強(qiáng)度檢測(cè)管理功能的主界面：用戶可在此界面中進(jìn)行環(huán)境光照強(qiáng)度檢測(cè)管理操作。查看當(dāng)前環(huán)境光照強(qiáng)度詳細(xì)信息。

圖4　環(huán)境光照強(qiáng)度檢測(cè)界面

4　結(jié)束語(yǔ)

基于云計(jì)算的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)旨在提高現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的自動(dòng)化、智能化水平，降低資源占有率，提高農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)效率及產(chǎn)品的質(zhì)量，為實(shí)現(xiàn)智能農(nóng)業(yè)的自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)控制、智能化管理及農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的普及提供一定的依據(jù)。

Design and implementation of Modern Agricultural Internet of things monitoring system based on Cloud Computing

Yi Yu
（Loudi Vocational and Technical College，Loudi Hunan，417000）

This paper describes the cloud computing and Internet of things technology，and designs the framework of Modern Agricultural Internet of things monitoring system based on cloud computing，especially the software platform of the monitoring system.Looking forward to the Agricultural Internet of things technology can greatly promote the automation and intelligent level of modern agriculture，reduce the share of resources，improve the production efficiency of agricultural products and the quality of products.

cloud computing；Internet of things；monitoring system

本文為湖南省科技廳自科聯(lián)合基金項(xiàng)目：基于云計(jì)算的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)研究，湖南省教育廳優(yōu)秀青年項(xiàng)目：基于物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算技術(shù)的葡萄園監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究（編號(hào)：16B219），婁底市科技局項(xiàng)目：基于多傳感器數(shù)據(jù)融合的煤礦采空區(qū)火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)，婁底職業(yè)技術(shù)學(xué)院課題：基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)溫室智能管理系統(tǒng)的研究成果。

易瑜（1980-），女，湖南婁底職業(yè)技術(shù)學(xué)院，副教授，碩士研究生，研究方向：教育管理，網(wǎng)站設(shè)計(jì)與安全管理。