基于物聯網技術的智能農業管理系統設計

陳琦

摘要：隨著計算機、物聯網技術、嵌入式系統技術的發展，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相結合，是提高農業生產效率、加快推進農業信息化的必然選擇，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的大規模發展，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，數據信息時代的發展已經在很大程度上改善了傳統農業的不足，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;智能農業管理;系統設計

1? 物聯網智能農業技術原理

物聯網技術應用在智能農業系統中，其技術原理為：在農業大棚或農作物生長區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，可以將農業環境與網絡相連接。基于Wi-Fi技術、RFID技術和傳感網技術的發展，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種植系統設計的措施探討

2.1? 智能農業種植系統操作原理

物聯網技術下，采取智能農業種植系統進行控制，農作物集中種植區域安裝智能傳感器、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，達到精準農業的效果。與此同時，該系統傳感器種植環境實時監測可獲取相關信息，及時明確種植環境中的問題，開啟灌溉、保溫、補光等系統，使得農作物處于良好的生長環境下，獲得現代農業自動化及智能化的效果，確保農產品的整體生產質量。

2.2? 智能農業種植系統及其管理平臺設計方法

物聯網技術下智能農業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、環境監測系統。農業種植系統經種植環境監測系統、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境土壤溫濕度、光照、自動灌溉等加以監測;數據采集系統能借助傳感器實時監測數據，以無限發射的方式傳輸數據信息，發送模塊將傳感器各項參數傳輸于協調器的節點，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。智能農業種植系統管理平臺經傳感信息采集、自動監控、人工處理，以及智能分析、遠程控制幾個部分構成。

2.3? 監控農業物聯網種植環境系統、監控農業種植環境系統的設計方法

隨著我國農業種植環境的不斷完善，合理使用物聯網技術非常必要，可以實時監控種植農業作物環境，感知層即為采集、感知相關的數據，確保種植農作物環境光照、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。建立監控農業種植環境系統，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、傳感器節點程序;后者涉及的電源板，可將傳感控制模塊、無線節點模塊連接起來，于電源提供給系統。控制模塊、傳感模塊，存在光照強度、溫濕度傳感器。無線節點模塊能使用低功耗、低成本射頻，有傳感節點、網關協調器。

2.4? 農業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，進而收集所有環節數據，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、保質期等相關信息。

3? 結語

本文所設計的智能農業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，便于環境監控和智能化管理，用戶不但可以通過 Web 網頁端、 PC 端和 Android 客戶端進行監視，還可以在軟件操作系統上對農業環境進行智能化管理與控制，及時調整當前不適的環境條件，給農作物生長提供最好的保障，不僅減少了農業管理人員的工作量和操作難度，而且在農作物生長環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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