周紅亞，李紅麗

（常州劉國鈞高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校，江蘇 常州 213000）

我國作為農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)作物種植在全國范圍內(nèi)都非常廣泛，而傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)手段比較落后，主要依靠人力、牲畜以及一些簡單的機(jī)械，生產(chǎn)效率低，資源利用率不高且浪費(fèi)嚴(yán)重，不能很好地適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展道路的需要，因此急需尋找基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能農(nóng)業(yè)新型發(fā)展道路。智能農(nóng)業(yè)主要采用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、傳感器等技術(shù)，通過各種傳感器節(jié)點(diǎn)，實(shí)時采集農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中的溫濕度、CO2濃度等信息，并通過無線傳感網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的智能感知、智能決策，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供智能化管理。

1 概要設(shè)計

智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的核心是ZigBee路由器和嵌入式網(wǎng)關(guān)，兩者通過ZigBee協(xié)調(diào)器傳遞信息。用戶通過無線路由器、智能手機(jī)與系統(tǒng)進(jìn)行交互；系統(tǒng)通過ZigBee路由器獲取各個傳感器節(jié)點(diǎn)的信息，并通過執(zhí)行節(jié)點(diǎn)控制繼電器開關(guān)風(fēng)扇、遮陽板等設(shè)備來調(diào)節(jié)農(nóng)業(yè)環(huán)境。智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)通過高靈敏度的傳感器實(shí)時采集農(nóng)業(yè)生產(chǎn)場所的溫濕度、光照強(qiáng)度、CO2濃度等環(huán)境參數(shù)并顯示于智能手機(jī)端，自動開啟或關(guān)閉指定繼電器設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對農(nóng)業(yè)環(huán)境的監(jiān)測和邏輯控制。

2 詳細(xì)設(shè)計

2.1 傳感器監(jiān)測及控制

以CO2傳感器為例，植物的光合作用需要CO2，傳感器將檢測到CO2的濃度傳送到智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，系統(tǒng)比對當(dāng)前濃度是否低于系統(tǒng)設(shè)定的閾值，若低于閾值，將發(fā)送相應(yīng)的指令到通信線程，通信線程發(fā)送相應(yīng)的指令控制ZigBee協(xié)調(diào)器，ZigBee協(xié)調(diào)器發(fā)送指令到風(fēng)扇節(jié)點(diǎn)，開啟風(fēng)扇，為植物提供充足的CO2。

2.2 視頻監(jiān)控模塊

在視頻監(jiān)控模塊中，利用EmguCV.dll庫中已經(jīng)封裝好的方法Capture線程類捕獲攝像頭的圖像，Capture對象初始化只需傳入攝像頭的地址信息即可。

3 系統(tǒng)測試

通過硬件的鋪設(shè)以及軟件的設(shè)計，完成整個系統(tǒng)的設(shè)計。利用智能手機(jī)可以實(shí)時的獲取各個傳感器的值，并在系統(tǒng)設(shè)置頁面設(shè)置臨界值，系統(tǒng)將檢測值與臨界值進(jìn)行對比，一旦超出臨界值就采取相應(yīng)措施進(jìn)行處理。同時用戶還可以通過視頻監(jiān)控功能實(shí)時監(jiān)測農(nóng)業(yè)大棚的情況。效果如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)主界面

4 結(jié) 語

農(nóng)業(yè)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重要應(yīng)用領(lǐng)域之一，物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)的應(yīng)用已經(jīng)引起了廣泛的關(guān)注。本文通過實(shí)時采集農(nóng)作物生長環(huán)境參數(shù)，如溫濕度、CO2濃度等，自動開啟或關(guān)閉相應(yīng)的設(shè)備，根據(jù)用戶需求隨時監(jiān)控，為農(nóng)業(yè)環(huán)境實(shí)施自動化控制和智能管理提供科學(xué)依據(jù)。