李倩

（安徽小崗干部學(xué)院，安徽 滁州 239000）

隨著三農(nóng)建設(shè)的不斷推進(jìn)，需要進(jìn)行三農(nóng)信息化建設(shè)，構(gòu)建符合三農(nóng)建設(shè)的信息化管理系統(tǒng)，在互聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)體系下，構(gòu)建農(nóng)村農(nóng)業(yè)的信息管理系統(tǒng)，將智能化的農(nóng)業(yè)信息技術(shù)應(yīng)用在信息管理系統(tǒng)中，提高農(nóng)業(yè)信息化管理水平，相關(guān)的農(nóng)業(yè)信息化管理模型研究受到人們的極大關(guān)注[1]。目前農(nóng)村種植各方面都需要視頻監(jiān)控，將智能監(jiān)控技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)運(yùn)用到三農(nóng)研究中，提高農(nóng)作物種植的信息化管理和智能監(jiān)控能力，傳統(tǒng)方法中，對(duì)智能化農(nóng)業(yè)信息管理和監(jiān)控采用單機(jī)監(jiān)控方法，不能滿足無線遠(yuǎn)程的智能化農(nóng)業(yè)信息管理和監(jiān)控要求[2]。

1 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)構(gòu)架和指標(biāo)體系

1.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理和總體構(gòu)架

為了實(shí)現(xiàn)智能化農(nóng)業(yè)信 息管理及農(nóng)作物監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)建，采用網(wǎng)絡(luò)信息化管理方法，進(jìn)行農(nóng)作物監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)構(gòu)建，采用智能信息調(diào)度和監(jiān)控識(shí)別的方法進(jìn)行農(nóng)作物監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)設(shè)計(jì)，構(gòu)建監(jiān)控系統(tǒng)的無線傳感組網(wǎng)模塊，采用Web構(gòu)架和RFID技術(shù)進(jìn)行農(nóng)作物監(jiān)控過程中的射頻標(biāo)簽識(shí)別，采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，進(jìn)行農(nóng)作物監(jiān)控系統(tǒng)的組網(wǎng)設(shè)計(jì)，結(jié)合分布式和集中式的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂萍夹g(shù)構(gòu)建農(nóng)作物監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)模塊。進(jìn)行農(nóng)作物智能監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)構(gòu)架[3]，系統(tǒng)主要有無線傳感模塊、信息加工模塊、智能監(jiān)控模塊、網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊和人機(jī)交互模塊等組成，構(gòu)建基于互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的智能化農(nóng)業(yè)信息管理及農(nóng)植物監(jiān)控系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

在上述進(jìn)行了智能化農(nóng)業(yè)信息管理及農(nóng)植物監(jiān)控系統(tǒng)的總體模型構(gòu)架的基礎(chǔ)上，進(jìn)行系統(tǒng)的功能模塊化設(shè)計(jì)和軟件開發(fā)，基于RFID和3G-ZigBee的多點(diǎn)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)進(jìn)行智能化農(nóng)業(yè)信息管理及農(nóng)植物監(jiān)控系統(tǒng)的總體構(gòu)架設(shè)計(jì)。構(gòu)建智能化農(nóng)業(yè)信息管理及農(nóng)植物監(jiān)控系統(tǒng)的主控模塊，結(jié)合ZigBee組網(wǎng)方案構(gòu)架智能化農(nóng)業(yè)信息管理及農(nóng)植物監(jiān)控系統(tǒng)控制的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議[4]。采用嵌入式的交叉編譯技術(shù)進(jìn)行智能化農(nóng)業(yè)信息管理及農(nóng)植物監(jiān)控系統(tǒng)的程序編譯，在MCU控制單元進(jìn)行智能化農(nóng)業(yè)信息管理及農(nóng)植物監(jiān)控系統(tǒng)APP控制，結(jié)合PLC邏輯控制方法，進(jìn)行控制信息采集和總線控制，在D/A轉(zhuǎn)換器中實(shí)現(xiàn)智能化農(nóng)業(yè)信息管理及農(nóng)植物監(jiān)控系統(tǒng)的信息轉(zhuǎn)換和人機(jī)交互設(shè)計(jì)[5]，智能化農(nóng)業(yè)信息管理及農(nóng)植物監(jiān)控系統(tǒng)的功能模塊構(gòu)成如圖2所示。

2 農(nóng)業(yè)信息監(jiān)控系統(tǒng)的硬件模塊化設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

（1）無線傳感模塊。無線傳感模塊是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)的信息采集功能。建立智能化農(nóng)業(yè)信息管理實(shí)時(shí)監(jiān)控的視頻采集模塊，在核心控制模塊中進(jìn)行人機(jī)交互設(shè)計(jì)，構(gòu)建總線控制模塊進(jìn)行視頻信息采集后的AD轉(zhuǎn)換和傳輸，設(shè)計(jì)MUX101程控驅(qū)動(dòng)模塊進(jìn)行智能化農(nóng)業(yè)信息管理的輸出轉(zhuǎn)換控制，采用ARM作為核心控制單元進(jìn)行RFID智能標(biāo)簽識(shí)別，得到無線傳感模塊設(shè)計(jì)如圖3所示。

采用邏輯ADSP-BF537作為核心處理器，進(jìn)行智能化農(nóng)業(yè)信息管理及農(nóng)植物監(jiān)控系統(tǒng)的指令讀寫和編譯操作。在ARM嵌入式微處理器環(huán)境下進(jìn)行智能化農(nóng)業(yè)信息管理及農(nóng)植物監(jiān)控系統(tǒng)的AD轉(zhuǎn)換控制設(shè)計(jì)，選擇ADI公司的A/D和D/A實(shí)現(xiàn)上位機(jī)通信和總線控制，實(shí)現(xiàn)智能監(jiān)控設(shè)計(jì)。

（2）網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊。根據(jù)智能化農(nóng)業(yè)信息管理及農(nóng)植物監(jiān)控的過程判斷進(jìn)行集成信息處理，設(shè)計(jì)MUX101程控驅(qū)動(dòng)模塊進(jìn)行智能化農(nóng)業(yè)信息管理的信息交互設(shè)計(jì)，構(gòu)建人機(jī)交互模塊的輸出轉(zhuǎn)換接口，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)模塊設(shè)計(jì)，采用ISA/EISA/Micro Channel擴(kuò)充總線進(jìn)行智能化農(nóng)業(yè)信息管理及農(nóng)植物監(jiān)控的指令加載和控制信息處理，結(jié)合離散分布式控制方法進(jìn)行執(zhí)行智能化農(nóng)業(yè)信息管理及農(nóng)植物監(jiān)控高精度識(shí)別，得到網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊的硬件組成如圖4所示。

（3）人機(jī)交互模塊。人機(jī)交互模塊采用高速A/D芯片AD9225進(jìn)行接口設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)可編程的FPGA和DSP邏輯過程控制程序，在智能化農(nóng)業(yè)信息管理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，采用時(shí)鐘電路進(jìn)行人機(jī)交互設(shè)計(jì)，在PLC邏輯可編程芯片控制下進(jìn)行智能化農(nóng)業(yè)信息管理及農(nóng)植物監(jiān)控系統(tǒng)外圍執(zhí)行器控制，采用ADSP21160作為核心處理器，進(jìn)行智能化農(nóng)業(yè)信息管理及農(nóng)植物監(jiān)控系統(tǒng)的集成信息處理和控制指令轉(zhuǎn)換，采用ADI公司的ADSP21160處理器系統(tǒng)作為嵌入式處理器，進(jìn)行智能化農(nóng)業(yè)信息管理及農(nóng)植物監(jiān)控系統(tǒng)的視頻信息交互，得到人機(jī)交互模塊設(shè)計(jì)如圖5所示。

3 系統(tǒng)測(cè)試

為了測(cè)試設(shè)計(jì)系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)智能農(nóng)業(yè)化信息管理和視頻監(jiān)控中的應(yīng)用性能，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試分析，結(jié)合ZigBee組網(wǎng)方案構(gòu)架智能化農(nóng)業(yè)信息管理及農(nóng)植物監(jiān)控系統(tǒng)控制的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議。采用嵌入式的交叉編譯技術(shù)進(jìn)行智能化農(nóng)業(yè)信息管理及農(nóng)植物監(jiān)控系統(tǒng)的程序編譯，采用FLASH，RAM，SOC作為嵌入式調(diào)度模塊的緩存器，進(jìn)行人機(jī)交互控制設(shè)計(jì)，采用16位的196.608KSa/Sec/Chan數(shù)字化儀HP E1433A進(jìn)行智能化農(nóng)業(yè)信息管理及農(nóng)植物監(jiān)控系統(tǒng)的總線開發(fā)和集成調(diào)度。采用DSP在線燒寫EEPROM，設(shè)置智能化農(nóng)業(yè)信息管理及農(nóng)植物監(jiān)控系統(tǒng)控制的載頻為200Hz，低頻為24Hz，根據(jù)上述仿真環(huán)境和參數(shù)設(shè)定，進(jìn)行智能化農(nóng)業(yè)信息管理及農(nóng)植物監(jiān)控，系統(tǒng)的硬件實(shí)體圖如圖6所示，系統(tǒng)界面如圖7所示。

分析圖9得知，采用本文方法進(jìn)行智能農(nóng)業(yè)化信息管理和視頻監(jiān)控的人機(jī)交互性能較好，系統(tǒng)的穩(wěn)定性較好，可靠度較高。

4 結(jié)語

構(gòu)建智能化農(nóng)業(yè)信息管理系統(tǒng)，將智能監(jiān)控技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)運(yùn)用到三農(nóng)研究中，提出基于網(wǎng)絡(luò)信息和RFID技術(shù)的農(nóng)作物智能監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)智能化農(nóng)業(yè)信息管理。進(jìn)行農(nóng)作物智能監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)構(gòu)架，系統(tǒng)主要有無線傳感模塊、信息加工模塊、智能監(jiān)控模塊、網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊和人機(jī)交互模塊等組成，采用視頻監(jiān)控和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，進(jìn)行農(nóng)村種植的視頻監(jiān)控，設(shè)計(jì)MUX101程控驅(qū)動(dòng)模塊進(jìn)行智能化農(nóng)業(yè)信息管理的信息交互設(shè)計(jì)，構(gòu)建人機(jī)交互模塊的輸出轉(zhuǎn)換接口，采用智能性處理方法，實(shí)現(xiàn)智能化的農(nóng)業(yè)信息管理和應(yīng)用開發(fā)。測(cè)試結(jié)果表明，設(shè)計(jì)的監(jiān)控系統(tǒng)具有很好的農(nóng)作物視頻監(jiān)控和信息化管理能力，系統(tǒng)的穩(wěn)定性較好，可靠度較高，具有很好的應(yīng)用價(jià)值。