陳琦
摘要:隨著計算機、物聯網技術、嵌入式系統技術的發(fā)展,目前,物聯網技術和嵌入式系統技術已得到廣泛應用。將物聯網技術和農業(yè)相結合,是提高農業(yè)生產效率、加快推進農業(yè)信息化的必然選擇,但真正推廣仍然有很大的障礙,就當下的環(huán)境來說,主要存在的問題有:現有的生產模式限制了物聯網智能農業(yè)的大規(guī)模發(fā)展,物聯網基礎建設成本過高導致無法普遍推廣;最重要的是,在實際應用中,物聯網技術尚不成熟,使用效果低于預期。不可否認的是,數據信息時代的發(fā)展已經在很大程度上改善了傳統農業(yè)的不足,農民可以不再憑借經驗判斷作物的生長狀況,而是利用科學技術提高生產力。
關鍵詞:物聯網技術;智能農業(yè)管理;系統設計
1? 物聯網智能農業(yè)技術原理
物聯網技術應用在智能農業(yè)系統中,其技術原理為:在農業(yè)大棚或農作物生長區(qū)安裝智能傳感器設備和一體化智能控制系統,通過這些傳感設備,按照約定的協議,可以將農業(yè)環(huán)境與網絡相連接?;赪i-Fi技術、RFID技術和傳感網技術的發(fā)展,對傳感器采集的信息進行數據分析,智能化地控制農作物生長環(huán)境,以達到最適宜農作物生長的條件。Wi-Fi技術可以將各種傳感設備連接到局域網,實現無線網絡傳輸;RFID技術在整個系統中通過對接收頻率信號進行數據分析處理,然后傳輸到后臺和云端,實現對數據信息的控制;傳感網是物聯網的核心技術,主要用于進行信息交換和傳輸,且具有數據存儲功能。
2? 物聯網技術下智能農業(yè)種植系統設計的措施探討
2.1? 智能農業(yè)種植系統操作原理
物聯網技術下,采取智能農業(yè)種植系統進行控制,農作物集中種植區(qū)域安裝智能傳感器、智能控制系統,利用對獲取相關數據分析、控制,確保作物生長空氣、溫度及水分等達到各生長期需求,達到精準農業(yè)的效果。與此同時,該系統傳感器種植環(huán)境實時監(jiān)測可獲取相關信息,及時明確種植環(huán)境中的問題,開啟灌溉、保溫、補光等系統,使得農作物處于良好的生長環(huán)境下,獲得現代農業(yè)自動化及智能化的效果,確保農產品的整體生產質量。
2.2? 智能農業(yè)種植系統及其管理平臺設計方法
物聯網技術下智能農業(yè)種植系統通過不同部分構成,即為傳感器、無線采集系統,以及無線控制系統及協調系統、環(huán)境監(jiān)測系統。農業(yè)種植系統經種植環(huán)境監(jiān)測系統、數據采集系統、網絡傳輸系統、信息控制系統等組成,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;數據采集系統能借助傳感器實時監(jiān)測數據,以無限發(fā)射的方式傳輸數據信息,發(fā)送模塊將傳感器各項參數傳輸于協調器的節(jié)點,采樣無線通信比較靈活、多樣,擴展簡便、有效;信息控制系統經多個部分構成,采用繼電器對不同農業(yè)生產設備控制效果較好;網絡傳輸系統可以使用無線傳輸系統采集數據信息,及時將無線網絡上傳于服務器,然后通過數據平臺存儲數據、處理信息、下達控制指令等,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信息。智能農業(yè)種植系統管理平臺經傳感信息采集、自動監(jiān)控、人工處理,以及智能分析、遠程控制幾個部分構成。
2.3? 監(jiān)控農業(yè)物聯網種植環(huán)境系統、監(jiān)控農業(yè)種植環(huán)境系統的設計方法
隨著我國農業(yè)種植環(huán)境的不斷完善,合理使用物聯網技術非常必要,可以實時監(jiān)控種植農業(yè)作物環(huán)境,感知層即為采集、感知相關的數據,確保種植農作物環(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數值,與協調器節(jié)點傳輸。與此同時,實時感知自動灌溉系統應用,有助于采集相關數據信息、存儲并處理信息,然后下達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數據信息。建立監(jiān)控農業(yè)種植環(huán)境系統,主要通過系統軟件、系統硬件構成,前者系統軟件需設計協議棧程序、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??刂颇K、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、網關協調器。
2.4? 農業(yè)種植溯源教育服務平臺設計方法
產品溯源教育平臺,屬于作物生產擴展的平臺,能為作物生產管理延伸、提高產品附加值提供支持。這一平臺可使用智能信息節(jié)點,及電子標簽、GPS、互聯網、無線傳感等技術,經無線網絡、有線網絡,和溯源中心數據庫保持連接狀態(tài),進而收集所有環(huán)節(jié)數據,通過二維碼編碼技術生成二維碼對產品相關信息追溯。消費人群通過查詢客戶端軟件,即可查詢相關產品溯源信息,明確生產企業(yè)、保質期等相關信息。
3? 結語
本文所設計的智能農業(yè)管理系統在物聯網技術基礎上采用軟件、硬件結合的方式,通過嵌入式系統技術搭建硬件控制平臺,利用物聯網技術實現萬物互聯互通,便于環(huán)境監(jiān)控和智能化管理,用戶不但可以通過 Web 網頁端、 PC 端和 Android 客戶端進行監(jiān)視,還可以在軟件操作系統上對農業(yè)環(huán)境進行智能化管理與控制,及時調整當前不適的環(huán)境條件,給農作物生長提供最好的保障,不僅減少了農業(yè)管理人員的工作量和操作難度,而且在農作物生長環(huán)境改善和農作物生產效率提高方面有著廣泛的應用前景。
參考文獻
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