摘 要：糧食作為人民生活的重要基礎(chǔ)，其儲(chǔ)存安全對(duì)國(guó)家安全具有重大意義。據(jù)農(nóng)業(yè)和糧食部門統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)糧食入庫(kù)后的損失巨大，其中儲(chǔ)存保管環(huán)節(jié)的損失就達(dá)到了總量的5%左右。這主要是由于對(duì)糧倉(cāng)環(huán)境因素的把控不到位，以及在發(fā)現(xiàn)糧倉(cāng)環(huán)境不適宜時(shí)，不能及時(shí)有效地采取處理措施，導(dǎo)致糧食干物質(zhì)損耗過大，甚至出現(xiàn)害蟲啃食，造成重大損失。針對(duì)這些問題，基于ESP-WROOM-32模組設(shè)計(jì)了一套糧倉(cāng)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠監(jiān)測(cè)氧氣、二氧化碳、環(huán)境溫濕度、總揮發(fā)性有機(jī)物、氨氣、甲烷以及噴灑藥物后易揮發(fā)的磷化物等氣體，并通過WiFi傳輸技術(shù)和MQTTS傳輸協(xié)議將數(shù)據(jù)上傳至華為云平臺(tái)進(jìn)行保存，便于后期的增刪查改。系統(tǒng)能夠判斷數(shù)據(jù)是否合理，并及時(shí)改善環(huán)境因素，最終通過APP進(jìn)行數(shù)據(jù)展示，從而有效減少糧食損失。

關(guān)鍵詞：糧食安全；糧倉(cāng)環(huán)境監(jiān)測(cè)；數(shù)據(jù)處理；ESP-WROOM-32；數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)；華為云平臺(tái)

中圖分類號(hào)：TP391.4；TN277；TP929.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-1302（2025）01-00-04

0 引 言

目前，我國(guó)采取的糧食儲(chǔ)備方案主要包括中央儲(chǔ)備、地方儲(chǔ)備、農(nóng)戶儲(chǔ)備和糧食流通企業(yè)儲(chǔ)備4種。其中，農(nóng)戶儲(chǔ)備的數(shù)量占比超過了一半，但農(nóng)戶在糧食儲(chǔ)存過程中的損失率也高達(dá)約8%，導(dǎo)致每年糧食損耗達(dá)到2 000萬(wàn)噸。另外，糧庫(kù)的儲(chǔ)備損失率在5%左右。如果將損失率降低到2%左右，那么每年至少可以多獲取幾百億斤糧食[1]。因此，保障糧食安全應(yīng)主要從糧食儲(chǔ)存方面入手。

傳統(tǒng)糧倉(cāng)主要分為房式倉(cāng)、立筒倉(cāng)、地下倉(cāng)等幾種類型。由于建造時(shí)技術(shù)條件的限制，不少傳統(tǒng)糧倉(cāng)存在保溫隔熱性能差、氣密性不足、通風(fēng)系統(tǒng)不完善等問題。若要了解糧倉(cāng)內(nèi)糧食是否存在蟲害、發(fā)霉變質(zhì)等問題，還需通過傳統(tǒng)的人工監(jiān)測(cè)手段，工作量大、效率低，且無(wú)法保證監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)性和全面性。

為解決傳統(tǒng)糧倉(cāng)存在的以上問題，本文開發(fā)了一套基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的糧情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過智能算法和數(shù)據(jù)處理，使物品具備感知、學(xué)習(xí)和決策能力，能夠根據(jù)環(huán)境和需求自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整和互動(dòng)[2]。該系統(tǒng)基于物聯(lián)網(wǎng)、傳感器和計(jì)算機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)糧食儲(chǔ)存過程中的自動(dòng)化檢測(cè)、數(shù)據(jù)管理和預(yù)警等功能，實(shí)時(shí)感知糧倉(cāng)內(nèi)的溫度、濕度、氧氣體積分?jǐn)?shù)、二氧化碳體積分?jǐn)?shù)、磷化氫氣體體積分?jǐn)?shù)等環(huán)境參數(shù)和糧食儲(chǔ)存狀態(tài)，并通過數(shù)據(jù)分析和處理，將結(jié)果發(fā)布到云平臺(tái)和APP。本系統(tǒng)的應(yīng)用可使糧食安全儲(chǔ)存和管理更加智能化，提高糧食存儲(chǔ)質(zhì)量，減少蟲害及變質(zhì)損失，保障糧食存儲(chǔ)安全。

1 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)以ESP32作為控制中樞，針對(duì)要解決的糧倉(cāng)環(huán)境監(jiān)測(cè)和糧蟲識(shí)別問題設(shè)計(jì)了環(huán)境監(jiān)測(cè)盒、糧蟲檢測(cè)盒，從硬件、軟件方面實(shí)現(xiàn)了環(huán)境監(jiān)測(cè)、糧蟲檢測(cè)、糧蟲消殺、數(shù)據(jù)展示與遠(yuǎn)程操控等功能，總體架構(gòu)如圖1所示。

WiFi具有速度快、成本低、無(wú)需布線等優(yōu)點(diǎn)，適用于數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)上傳，且其傳輸范圍能夠滿足糧倉(cāng)的需求。因此，本系統(tǒng)以WiFi作為主要通信方式。環(huán)境監(jiān)測(cè)方面由環(huán)境監(jiān)測(cè)盒實(shí)現(xiàn)，環(huán)境監(jiān)測(cè)盒主要由多個(gè)傳感器探測(cè)頭組成，包括高精度的氧氣電化學(xué)氣體傳感器、高精度的磷化氫電化學(xué)傳感器、溫濕度傳感器和煙霧傳感器等。部署在糧倉(cāng)內(nèi)部的傳感器負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)采集環(huán)境數(shù)據(jù)，并通過WiFi無(wú)線通信的方式將數(shù)據(jù)上傳至云平臺(tái)，用戶可通過云平臺(tái)、APP遠(yuǎn)程查看糧倉(cāng)內(nèi)的環(huán)境狀況。

在糧蟲檢測(cè)方面，糧蟲檢測(cè)盒中的光電模塊可對(duì)糧蟲經(jīng)過時(shí)引起的電位變化進(jìn)行計(jì)數(shù)，從而判斷糧蟲數(shù)量。當(dāng)前我國(guó)儲(chǔ)糧害蟲的主要防治手段是采用磷化鋁片劑釋放磷化氫氣體進(jìn)行熏蒸殺蟲。其原理是磷化鋁吸附空氣中的水蒸氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生劇毒的磷化氫，輔以環(huán)流等手段殺死儲(chǔ)糧害蟲[3]。雖然該方法效率高、使用方便，但如工作人員不慎吸入有劇毒的磷化氫氣體，將造成人體神經(jīng)、呼吸系統(tǒng)的損害，甚至導(dǎo)致死亡。本系統(tǒng)通過準(zhǔn)確判斷糧蟲種類和數(shù)量，可實(shí)現(xiàn)用藥量的準(zhǔn)確控制。此外，環(huán)境監(jiān)測(cè)盒中的磷化氫電化學(xué)傳感器可監(jiān)測(cè)磷化氫氣體體積分?jǐn)?shù) ，當(dāng)檢測(cè)體積分?jǐn)?shù)超出閾值時(shí)，可自動(dòng)開啟排氣扇進(jìn)行通風(fēng)，降低安全事故風(fēng)險(xiǎn)。

環(huán)境監(jiān)測(cè)盒與糧蟲檢測(cè)盒可與警報(bào)器連接，當(dāng)檢測(cè)值超出閾值時(shí)觸發(fā)警報(bào)，提醒工作人員處理。系統(tǒng)通過云平臺(tái)、APP提供實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)結(jié)果，并向相關(guān)人員發(fā)送通知，以便及時(shí)采取控制措施。

2 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)傳感器選型

傳感器節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)采集環(huán)境、物體或設(shè)備的數(shù)據(jù)，并將其傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心進(jìn)行處理和分析。合理的傳感器節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)和布置可提高數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性和效率，為后續(xù)的數(shù)據(jù)分析和決策提供可靠基礎(chǔ)[4]。

2.1 DHT11 溫濕度傳感器

DHT11溫濕度傳感器是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)輸出的復(fù)合傳感器，包含電阻式感濕元件和NTC測(cè)溫元件，可直接與高性能單片機(jī)連接[5]。

2.2 SGP30氣體傳感器

SGP30氣體傳感器是一種基于電化學(xué)原理的氣體傳感器，能夠測(cè)量糧倉(cāng)中二氧化碳和甲醛氣體的體積分?jǐn)?shù)。傳感器內(nèi)部的金屬氧化物電極材料和電解液經(jīng)過特殊設(shè)計(jì)和選擇，能與二氧化碳和甲醛氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生電流信號(hào)。根據(jù)電流信號(hào)的強(qiáng)弱，測(cè)定糧倉(cāng)內(nèi)目標(biāo)氣體的體積分?jǐn)?shù)。SGP30氣體傳感器的靈敏度和精度的數(shù)量級(jí)可達(dá)10-6，具有較高的測(cè)量精度。同時(shí)，傳感器采用高速傳感器芯片和高效的信號(hào)處理算法，能夠在短時(shí)間內(nèi)完成對(duì)目標(biāo)氣體的測(cè)量。響應(yīng)時(shí)間一般在幾秒鐘之內(nèi)，可以滿足糧倉(cāng)內(nèi)二氧化碳和甲醛氣體體積分?jǐn)?shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)需求。

2.3 高精度485型電化學(xué)氣體傳感器

系統(tǒng)采用氧氣電化學(xué)氣體傳感器和磷化氫傳感器，將檢測(cè)到的氣體體積分?jǐn)?shù)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，通過RS 485通信接口與主控進(jìn)行通信，進(jìn)而傳輸氣體體積分?jǐn)?shù)數(shù)據(jù)。RS 485通信結(jié)構(gòu)是一種半雙工網(wǎng)絡(luò)，通信速度快，數(shù)據(jù)最高傳輸速率在10 Mb/s以上，在同一時(shí)刻只能發(fā)送或接收數(shù)據(jù)。其數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收通過RE和DE引腳控制，通信距離最長(zhǎng)可達(dá)1 219 m，最大傳輸速率為10 Mb/s，采用主從機(jī)通信模式，即總線可接多個(gè)終端節(jié)點(diǎn)[6]。該系統(tǒng)能夠?qū)Z倉(cāng)內(nèi)氣體體積分?jǐn)?shù)（氧氣、磷化氫氣體）進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和報(bào)警，確保糧食安全。

2.4 MQ-2煙霧傳感器

MQ-2煙霧傳感器是一種氣體監(jiān)測(cè)裝置，適用于氫氣、煙霧的探測(cè)。該裝置基于二氧化錫表面離子式N型半導(dǎo)體材料，可用于糧倉(cāng)煙霧監(jiān)測(cè)。

3 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

3.1 通信模塊軟件設(shè)計(jì)

3.1.1 物聯(lián)網(wǎng)通信模塊

WiFi技術(shù)是一種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，用于電子設(shè)備之間的無(wú)線通信和數(shù)據(jù)傳輸，具有高速傳輸、范圍廣泛、安全性高、易于使用等特點(diǎn)[7]。

系統(tǒng)通信模塊需要滿足數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性與實(shí)時(shí)性要求。WiFi的成本較低，只需要在數(shù)據(jù)傳輸密集區(qū)設(shè)置“熱點(diǎn)”，不需要網(wǎng)絡(luò)布線接入便可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入與輸出。除此之外，WiFi使用無(wú)線電波傳輸，具有屏蔽范圍寬、傳輸速度較快（可以達(dá)到11 Mb/s）、有效距離長(zhǎng)和接入設(shè)備多等優(yōu)點(diǎn)，可以滿足通信模塊對(duì)準(zhǔn)確性與實(shí)時(shí)性的要求。由于糧倉(cāng)大多是集中分布，需要布置較多傳感器設(shè)備以實(shí)現(xiàn)對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)的檢測(cè)，故本系統(tǒng)采用WiFi通信模塊。

3.1.2 物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)設(shè)備智能接入

設(shè)備智能接入的特點(diǎn)是設(shè)備接入平臺(tái)的流程簡(jiǎn)單、可操作性強(qiáng)，能實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)化或自動(dòng)化智能接入。接入后的設(shè)備能實(shí)現(xiàn)管理自動(dòng)化，減少人力消耗，節(jié)約成本，有利于大范圍推廣和運(yùn)用。使用嵌入物聯(lián)網(wǎng)硬件SDK或直接使用物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)集成模塊后，可以直接連接到物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)，向具有相關(guān)權(quán)限的開發(fā)人員，提供相應(yīng)的SDK或接口，以完成與私有獨(dú)立設(shè)備的激活和連接；可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備快速接入云平臺(tái)，平臺(tái)具備自動(dòng)發(fā)現(xiàn)機(jī)制和設(shè)備互通、可控、可視化功能[8]。

系統(tǒng)進(jìn)行虛擬設(shè)備的創(chuàng)建時(shí)，通過接口在華為云上創(chuàng)建一臺(tái)設(shè)備并保存其編號(hào)。華為云通過編號(hào)獲取設(shè)備的真實(shí)數(shù)據(jù)，從而使真實(shí)設(shè)備數(shù)據(jù)與系統(tǒng)平臺(tái)上的虛擬設(shè)備形成關(guān)聯(lián)[9]。

系統(tǒng)針對(duì)終端設(shè)備、平臺(tái)用戶的統(tǒng)一管理與監(jiān)控，結(jié)合實(shí)際設(shè)備需求，選擇華為云平臺(tái)。華為云平臺(tái)具有價(jià)格低、安全性高、數(shù)據(jù)傳輸方便等優(yōu)點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的安全保障及便捷查看。

3.1.3 云上系統(tǒng)的通信實(shí)現(xiàn)

采用MQTTS協(xié)議實(shí)現(xiàn)終端與云平臺(tái)間的數(shù)據(jù)穩(wěn)定傳輸。MQTTS協(xié)議是基于發(fā)布/訂閱模式的“輕量級(jí)”通信協(xié)議，可實(shí)現(xiàn)客戶端與云端間的可靠信息傳輸，并且其開放、輕量、易于實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)使得該傳輸協(xié)議可以應(yīng)對(duì)各種受限環(huán)境，如網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定、處理器負(fù)載過高和內(nèi)存不足等情況。MQTTS協(xié)議提供了“Last Will amp; Testament”和“Retained消息”功能，以確保在客戶端意外斷開連接時(shí)仍然能夠有效地傳遞消息。MQTTS協(xié)議采用了異步、非阻塞的消息傳遞機(jī)制，支持TCP/IP、WebSockets等多種傳輸方式。它可以在可靠性和效率之間進(jìn)行權(quán)衡，并通過QoS機(jī)制提供3個(gè)不同的服務(wù)質(zhì)量級(jí)別，以保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸[10]。

3.1.4 云上系統(tǒng)的總體方案

通過分析糧情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的需求，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與通信技術(shù)，采用“云+端”的設(shè)計(jì)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)云與端之間的信息交互和指令傳輸。具體工作原理：糧倉(cāng)設(shè)備作為客戶端通過WiFi網(wǎng)絡(luò)接入云上系統(tǒng)，客戶端通過MQTTS協(xié)議與服務(wù)端進(jìn)行消息傳輸，并依靠云平臺(tái)上部署的功能模塊與服務(wù)組件，實(shí)現(xiàn)用戶端的數(shù)據(jù)傳輸與指令下發(fā)等操作，使得云上系統(tǒng)不僅能管理物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，還能為用戶提供設(shè)備的靈活配置管理、數(shù)據(jù)的個(gè)性化服務(wù)等。此外，APP端能夠依托云平臺(tái)對(duì)設(shè)備端進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，實(shí)時(shí)掌握多個(gè)糧倉(cāng)內(nèi)的狀態(tài)信息。

3.1.5 云預(yù)警子系統(tǒng)

云預(yù)警子系統(tǒng)通過參數(shù)閾值的設(shè)定實(shí)現(xiàn)預(yù)報(bào)預(yù)警的功能，并且具備云報(bào)警、云監(jiān)測(cè)等機(jī)制。用戶端可收到報(bào)警機(jī)制發(fā)出的指令，提醒用戶進(jìn)行相應(yīng)操作。同時(shí)，云監(jiān)測(cè)機(jī)制也會(huì)自動(dòng)進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)用戶長(zhǎng)時(shí)間未對(duì)警報(bào)指令進(jìn)行操作時(shí)，云監(jiān)測(cè)機(jī)制會(huì)自動(dòng)采取相應(yīng)的調(diào)節(jié)措施。例如，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)倉(cāng)內(nèi)有糧蟲時(shí)，云報(bào)警機(jī)制會(huì)立即發(fā)送相應(yīng)指令給用戶。如果用戶長(zhǎng)時(shí)間未進(jìn)行操作，云監(jiān)測(cè)機(jī)制會(huì)自動(dòng)執(zhí)行噴灑藥物的操作，實(shí)現(xiàn)滅蟲的目的。

3.2 環(huán)境數(shù)據(jù)采集功能軟件設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)旨在對(duì)糧倉(cāng)內(nèi)的氧氣、二氧化碳、總揮發(fā)性有機(jī)物、氨氣、甲烷和噴灑藥物后易揮發(fā)產(chǎn)生的磷化物等氣體的體積分?jǐn)?shù)以及環(huán)境溫濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。為了確保采集數(shù)據(jù)的精確性，系統(tǒng)采用了分布式布局，確保多個(gè)傳感器同時(shí)工作且互不干擾。系統(tǒng)基于輪詢?cè)O(shè)計(jì)原則，根據(jù)采集周期和數(shù)據(jù)的重要性為每個(gè)傳感器分配相應(yīng)的權(quán)值，對(duì)于權(quán)值高的傳感器數(shù)據(jù)先采集、上報(bào)和處理，對(duì)于權(quán)值低的傳感器數(shù)據(jù)則單獨(dú)按流程上報(bào)處理。系統(tǒng)中ESP-WROOM-32單片機(jī)與傳感器之間的通信方式多樣，其中包括Modbus通信協(xié)議、I2C通信協(xié)議、單總線協(xié)議等。本系統(tǒng)用到的Modbus通信協(xié)議以RS 485為通信介質(zhì)，采用異步串口通信方式。同時(shí)系統(tǒng)還用到串口通信協(xié)議連接串口屏，以實(shí)時(shí)顯示采集到的數(shù)據(jù)。為確保數(shù)據(jù)采集和上傳的互斥性，系統(tǒng)采取了不同的上報(bào)模式，例如通過Modbus通信協(xié)議和I2C通信協(xié)議傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，在一次完整的上傳過程完成前不進(jìn)行下次數(shù)據(jù)的采集，從而減少了無(wú)意義的數(shù)據(jù)采集次數(shù)，降低了設(shè)備的功耗。而對(duì)于采用單總線協(xié)議的傳感器，系統(tǒng)則采取實(shí)時(shí)采集并立即上報(bào)的方式處理。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)邏輯如圖2所示。

3.3 APP軟件設(shè)計(jì)

Uni-APP可以通過cli項(xiàng)目的npm命令來(lái)運(yùn)行。DCloud提供了針對(duì)Uni-APP的專用開發(fā)工具HBuilder，使用它可以更高效地開發(fā)Uni-APP應(yīng)用。在APP端，開發(fā)者可以通過編寫使用Vue語(yǔ)言的index文件來(lái)配置HTTPS協(xié)議，以訪問華為云平臺(tái)的設(shè)備屬性和設(shè)備命令A(yù)PI訪問端口。

系統(tǒng)從傳感器監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)采集數(shù)據(jù)后，首先會(huì)進(jìn)行CRC校驗(yàn)等操作，再通過MQTTS協(xié)議將這些數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)包的形式轉(zhuǎn)發(fā)至華為云平臺(tái)。MQTTS協(xié)議是MQTT協(xié)議使用TLS加密的版本。采用MQTTS協(xié)議接入平臺(tái)的設(shè)備，在設(shè)備與物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)之間的通信過程中，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理，從而確保通信的安全性。云平臺(tái)服務(wù)器模塊負(fù)責(zé)接收這些數(shù)據(jù)包，并進(jìn)行解密、轉(zhuǎn)發(fā)等操作。同時(shí)，云平臺(tái)服務(wù)器下發(fā)的指令會(huì)經(jīng)過平臺(tái)打包，然后發(fā)送至ESP-WROOM-32單片機(jī)，由單片機(jī)解析數(shù)據(jù)并將指令下發(fā)至傳感器控制節(jié)點(diǎn)。同時(shí)通過華為云平臺(tái)的OpenAPI模塊將設(shè)備上傳至云平臺(tái)的數(shù)據(jù)打包轉(zhuǎn)發(fā)至Uni-APP端，以便在Uni-APP端完成數(shù)據(jù)可視化展示工作。基本流程如圖3所示。

4 數(shù)據(jù)通信測(cè)試

設(shè)備上電之后開始數(shù)據(jù)采集。當(dāng)環(huán)境檢測(cè)盒的串口屏實(shí)時(shí)更新數(shù)據(jù)時(shí)，代表數(shù)據(jù)已成功被采集并傳輸至單片機(jī)。串口屏實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)的界面如圖4所示。設(shè)備成功連接到WiFi后，會(huì)向云平臺(tái)發(fā)送實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)。當(dāng)華為云設(shè)備屬性界面實(shí)時(shí)更新并顯示這些數(shù)據(jù)時(shí)，表示數(shù)據(jù)被成功上傳至華為云。華為云平臺(tái)實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)的界面如圖5所示。用戶打開APP時(shí)，APP向華為云平臺(tái)的設(shè)備屬性API端口發(fā)起HTTPS請(qǐng)求，以建立API連接。若APP數(shù)據(jù)顯示頁(yè)面能夠?qū)崟r(shí)刷新并顯示最新數(shù)據(jù)，則代表APP成功調(diào)用了華為云平臺(tái)設(shè)備屬性的API數(shù)據(jù)。APP實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)的界面如圖6所示。

5 結(jié) 語(yǔ)

本文結(jié)合我國(guó)糧食存儲(chǔ)的實(shí)際需求和現(xiàn)狀，以ESP32為主控采集各種環(huán)境數(shù)據(jù)，如溫濕度、二氧化碳體積分?jǐn)?shù)、磷化氫氣體體積分?jǐn)?shù)等。這些數(shù)據(jù)通過WiFi通信技術(shù)被上傳至云平臺(tái)，進(jìn)行存儲(chǔ)、分析和可視化展示。為了便于管理人員實(shí)時(shí)查看數(shù)據(jù)，還開發(fā)了相應(yīng)的APP和上位機(jī)軟件。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)準(zhǔn)確地采集糧倉(cāng)內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)同步顯示在上位機(jī)和APP上。管理人員可以通過該系統(tǒng)自動(dòng)/手動(dòng)調(diào)節(jié)糧倉(cāng)內(nèi)的環(huán)境條件，從而確保糧食存儲(chǔ)安全。除此之外，本系統(tǒng)還具有運(yùn)行穩(wěn)定、采集精度高、信息可靠性強(qiáng)、易于拓展等優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)過進(jìn)一步拓展后，該系統(tǒng)有望應(yīng)用于其他農(nóng)業(yè)場(chǎng)景中，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供有力的技術(shù)支持。

注：本文通訊作者為黃芳。

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