王健強(qiáng)　盧社階

摘要：隨著智能農(nóng)業(yè)的發(fā)展，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的費(fèi)時(shí)，費(fèi)力也慢慢地在這個(gè)快節(jié)奏的生活中淘汰，農(nóng)業(yè)的全自動(dòng)化，也慢慢地被人們多接受，其中智能農(nóng)業(yè)也慢慢地成為現(xiàn)實(shí)。主要監(jiān)控空氣中土壤的成分，如空氣溫度，二氧化碳溶度等特定的參數(shù)進(jìn)行收集和處理，從而更好地了解作物需求。實(shí)現(xiàn)一個(gè)以zigbee為核心的智能化管理系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：ZigBee;智能農(nóng)業(yè);溫濕度;管理系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TP31 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ?文章編號(hào)：1003-9082（2020）07-000-01

引言

傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的復(fù)雜煩瑣的工序慢慢地退出歷史舞臺(tái)，所以，通過(guò)有效的農(nóng)業(yè)資源，利用科學(xué)的手段，合理安排種植，并達(dá)到因地制宜的效果，成為我們現(xiàn)階段需要解決的一個(gè)重要問(wèn)題。隨著科技的發(fā)展，農(nóng)業(yè)越來(lái)越系統(tǒng)化、一體化，做到因地制宜的作用，智能農(nóng)業(yè)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展不可阻擋的發(fā)展方向[1]。

一、智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的功能

1.智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的流程

一個(gè)完整的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，通過(guò)監(jiān)視周圍環(huán)境[2]，當(dāng)農(nóng)作物溫濕度，CO2，光照強(qiáng)度發(fā)生改變時(shí)，經(jīng)過(guò)傳感器，傳感器從而做出反應(yīng)，將信息傳給無(wú)線通訊模板，在經(jīng)過(guò)路由設(shè)備，傳遞給終端，從而在做出調(diào)節(jié)。

2. 智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的工作原理

應(yīng)用這個(gè)系統(tǒng)之后，農(nóng)場(chǎng)主能更好地管理和控制農(nóng)作物的生產(chǎn)趨勢(shì)，如圖所示，農(nóng)作物生長(zhǎng)條件發(fā)生變化時(shí)，感應(yīng)器就會(huì)發(fā)生感應(yīng)，將信息傳遞給無(wú)線模塊[3]，無(wú)線通信模塊在將數(shù)據(jù)采集通過(guò)網(wǎng)關(guān)，終端節(jié)點(diǎn)，顯示在終端設(shè)備上，使用戶更加清晰地了解農(nóng)作物的狀態(tài)，然后農(nóng)場(chǎng)主再去調(diào)整農(nóng)作物所需的生長(zhǎng)環(huán)境，從而使農(nóng)作物更加高效地生長(zhǎng)。

二、模塊組成

1.無(wú)線通信模塊

因?yàn)閷?duì)價(jià)格和功耗的考慮，我們選用cc2530芯片，cc2530是系統(tǒng)芯片。能夠通過(guò)一定的設(shè)備構(gòu)建一個(gè)強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)。

2. 終端節(jié)點(diǎn)

終端節(jié)點(diǎn)模塊主要由CO2 濃度傳感器和土壤溫濕度傳感器、光照傳感器以及蓄電池來(lái)控制各個(gè)機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.串口模塊

串口模塊主要是網(wǎng)關(guān)，負(fù)責(zé)無(wú)線通信模塊與終端設(shè)備之間的信息交流和傳輸。

4. Zigbee智能終端節(jié)點(diǎn)和協(xié)調(diào)器

ZigBee智能終端節(jié)點(diǎn)[4]和協(xié)調(diào)器[5]滿足協(xié)議的基本要求，通過(guò)運(yùn)用ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、傳感器和協(xié)調(diào)器之間的互相連接，更好地采集和處理數(shù)據(jù)，一般都是由ZigBee芯片、傳感器、繼電器等一些設(shè)備構(gòu)成，通過(guò)建立特定的端口，實(shí)現(xiàn)一些特定數(shù)據(jù)的收集和處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)監(jiān)控。

三、軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.數(shù)據(jù)庫(kù)

用mysql數(shù)據(jù)庫(kù)[6]，將數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存分析，記錄每天農(nóng)作物的生產(chǎn)狀態(tài)。

2. 傳感器節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

傳感器節(jié)點(diǎn)主要收集各個(gè)農(nóng)作物的在不同時(shí)間和環(huán)境的應(yīng)答反應(yīng)和參數(shù)，為了降低能耗，間歇性地收集和處理數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行休眠。

結(jié)語(yǔ)

通過(guò)這個(gè)智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，更好地監(jiān)測(cè)農(nóng)作物的生產(chǎn)，對(duì)環(huán)境中參數(shù)進(jìn)行收集、處理，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化的管理。整個(gè)系統(tǒng)能耗低、全自動(dòng)化、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，在農(nóng)業(yè)方面有較高的實(shí)用性。

參考文獻(xiàn)

[1]鞠鑫哲.物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)與農(nóng)業(yè)應(yīng)用展望[J].中國(guó)新通信，2018，20（20）：124.

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[3][6]崔艷茹.基于ZigBee技術(shù)的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[J].通訊世界，

2018（10）：268-269.

[4]祝章偉.基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的智能家居網(wǎng)關(guān)及終端節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].吉林大學(xué)，2013.

[5]王淼.基于ZigBee的智能農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)[J].農(nóng)業(yè)工程，2018，8（11）：34-36.

[6]周起如，陳宇收.MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)復(fù)制方案研究[J].電腦編程技巧與維護(hù)，2018，（11）：84-85.

作者簡(jiǎn)介：

王健強(qiáng)，（1998—）男，主要研究領(lǐng)域?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)工程、軟件開發(fā)。

通信作者：

盧社階（1975—）男，副教授，高級(jí)工程師，主要研究領(lǐng)域?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)工程、網(wǎng)絡(luò)安全。