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基于物联网技术智慧农业系统设计6页基于物联网技术的才智农业系统设计随着我国经济与社会的快速发展，农业现代化已经影响我国整体现代化的发展步伐，急需加快发呈现代化农业。高科技应用于现代农业已成为我国农业发展最根本、最关键的出路和措施。 物联网；才智农业；温室随着科技的进步和各领域的产业升级，物联网应运而生。物联网等信息技术与农业的结合产生了才智农业的应用，例如，设定好科学值，每当大棚内环境出现超出范围的改变 液 ，系统会自动提示。在 液 手机能进行通信的地方 液 就能进行信息采集和控 液 制。操作人员一手拿着 液 智能手机就可以运用蔬 液 菜大棚智能管理系统， 液 操作人员在手机屏幕上 液 轻轻一点，远方大棚内 液 的灯光就能在瞬间全部 灶 亮了起来。通过这种智 灶 能管理平台的应用，农 灶 作物的幼苗成活率从过 灶 去的40-50%提高 灶 到目前的现在的 90% 灶 以上。这正是才智农业 灶 的一种应用场景，也是 灶 智能农业对农业生产水 灶 平提高的体现。 灶 1 才智农业的内涵 灶才智农业目前没有 脏 标准的定义。下面列举 脏 一些学者和专家给出的 脏 他们自己对于才智农业 脏 的理解。 在 20 脏 09 年的中国农村信息 脏 化年度峰会上，北京农 脏 信通公司董事长李愚对 脏 才智农业进行了阐述。脏 他指出才智农业是指通 澡 过计算机、物联网等高 骤 科技的综合应用，使农 骤 业生产向精准农业、智 骤 慧农业方向发展，通过 骤 农业产业升级提高农业 骤 生产效率。 中国 骤 农业科学院农业信息研 骤 究所周国民在浅议智 骤 慧农业一文认为才智 骤 农业是利用现代信息技 骤 术，与感知技术、智能 嘘 限制技术结合，更加智 嘘 慧提高农业系统竞争力 嘘 、促进农业可持续发展 嘘 ，实现有效降低能耗和 嘘 环保的农业发展目标。嘘从这些定义可以 嘘 看出，与传统农业或者 嘘 在农业中引入简洁的信 嘘 息化手段相比，才智农 嘘 业属于农业信息化的高 嘘 级阶段，是物联网等信 徐 息化技术的深化应用。徐 其内涵主要是通过智能 徐 化实施采集农业生产环 徐 境并对生产环境进行控 徐 制，对农业生产进行标 徐 准化生产，进行高效的 徐 农业生产，实现农业集 徐 约化发展，并通过才智 徐 农业系统，为农业生产 徐 者供应信息化服务。通 徐 过才智农业将技术应用 徐 到农业生产，从而实现 爷 农业生产的集约化管理 爷 和规模经营，将信息化 爷 技术应用到农业生产中 爷 ，智能化决策系统? 爷 用到到农业生产中，使 爷 传统农业生产逐步提高 爷 到才智农业生产阶段。爷2 才智农业物 爷 联网三层体系架构爷基于物联网的才智农 幼 业系统分为三个层次：幼 感知层、传输层（网络 幼 层）和应用层。幼 （1）才智农业感知层 幼该层主要包括农 幼 业生产场景中各种农业 幼 生产信息的采集，进行 幼 智能限制的信息的接收 幼 和执行。可以通过各种 幼 设备（主要是各种类型 瘴 的传感器设备）采集的 瘴 农业现场的信息包括很 瘴 多种。 （2）智 瘴 慧农业传输层 传 瘴 输层是才智农业的神经 瘴 中枢，该层的主要涉及 瘴 将感知层采集的各类信 瘴 息，通过物联网网络进 瘴 行汇总，并将各种农业 瘴 信息进行融合，通过有 置 线或无线方式，向才智 置 农业信息平台网络发布 置 。网络层包含通信技术 置 与计算机网络技术的结 置 合的网络、信息中心和 置 数据处理中心等。置（3）才智农业应用 置 层 该层涉及的任 置 务是将传输来的信息进 置 行分析和处理，并依据 岩 信息进行分类和数据挖 岩 掘，为农业决策供应数 岩 据依据，并对农业生产 瑟 设备进行远程限制，农 缮 业生产智能化和才智化 缮 。 3 智能农业 缮 温室大棚设计 智 缮 慧农业系统将将信息化 缮 、智能化等高科技技术 缮 应用到农业生产，提高 缮 农业生产效率，常见的 缮 设施就是智能农业温室 缮 大棚。 3.1 巫 才智农业温室大棚系统 巫 结构 基于物联网 巫 技术的智能温室大棚系 巫 统是将无线传感网络、 巫 视频监控系统、移动互 巫 联网业务平台、电机设 巫 备、智能温室大棚管理 巫 系统以及用户终端设备 巫 等组合起来，远程采集 巫 温室内的各种农作物生 巫 长的环境参数、通过各 秘 种数据的分析处理可以 秘 对温室内的农作物生长 秘 状况进行远程诊断，能 秘 人工或自动操作远程物 秘 联网智能设备、进行系 秘 统配置，实现远程适时 秘 便捷的限制功能。温室 秘 管理者也可依据采集的 秘 信息或处理分析后的数 秘 据，利用固定设备或移 秘 动设备（如手机）终端 秘 进行远程操作，选择实 凝 现温室大棚的智能设备 凝 限制功能。 从系 凝 统组成上，基于物联网 凝 技术的智能温室大棚涵 凝 盖了物联网技术所涉及 凝 的三层结构，即全面感 凝 知、牢靠传输层及智能 凝 应用层。 3.2 凝 Zigbee 网络 凝作物生长的各种环 赊 境参数如温度、温度、 赊 光照、PH 值等须要对 赊 应的传感器转换成电信 赊 号以便系统的分析与处 赊 理。Zigbee 网络 赊 是一种点对点网络，可 赊 应用于有线设备难以部 赊 署的区域，它不须要固 赊 定网络支持，具有快速 赊 绽开，抗毁性强等特点 赊 ，在农业农情监测上具 婶 有突出的优点。Zig 婶 bee 定义了三种节点 婶 ：Zigbee 协调整 婶 点（Coordina 婶 tor）、路由节点（ 婶 Router）和终端 婶 节点（End Dev 婶 ice）。 3. 婶 3 网络传输 温 婶 室大棚现场、服务器和 牺 终端设备之间主要依靠 牺 3G 网络和 Inter 牺 net 实现相互通信。牺 我们可以把传感器网络 牺 、摄像（照相）设备采 牺 集的数据通过 3G 网关 牺 转发至运营商的3G 网 牺 络，最终传输到位于 I 牺 nternet 上服务 牺 器的智能大棚管理系统 牺 。 3G 网关（G 襄 ateway）是通过 襄 3G 网络接入互联网设 襄 备，是物联网温室大棚 襄 现场与互联网连接的枢 襄 纽。通过 3G 网关将 3 襄 G 移动通信网络与无线 襄 传感器网络、视频监控 襄 系统、PLC 电机限制 襄 设备等融合起来，将物 襄 联网系统中不同速率、 襄不同类型的应用业务提 墓 供一个适合的网络传输 墓 平台。3G 网关感知来 墓 自 Zigbee 无线传 墓 感器网络的信息（各传 墓 感器采集的数据信息）墓 ，接收来自客户端的设 墓 备的限制信息，从而实 墓 现对无线传感器网络的 墓 实时感知，对相应 PL 墓 C 电机设备的自动和手 墓 动限制。 4 软 熔 件设计模型 依据 熔 才智农业生产需求以及 熔 软件设计方法，将该智 熔 慧农业系统软件设安排 熔 分为用户界面子层、业 熔 务逻辑子层、应用服务 熔 子层三层。用户界面子 熔 层是人机交互的接口， 熔 业务逻辑子层是系统的 熔 核心功能部分，应用服 熔 务子层是包含信息存储 瓷 和网络通信模块等。瓷5 总结通 瓷 过基于物联网技术才智 瓷 农业系统总体技术体系 瓷 及结构框架，我们对智 瓷 慧农业系统及软硬件设 瓷 计有了初步的了解。智 瓷 慧农业将会在我国运用 瓷 越来越广。 1 汇 中国电信才智农业探讨 汇 组，才智农业M. 汇 北京：电子工业出版社 汇 2013. 2 汇 李雪刚.基于物联网 汇 的农业环境监测系统的 汇 探讨与设计D.天 汇 津高校，2011. 汇3王汝传，孙 靠 力娟.物联网技术导论 靠 M.北京：清华大 靠学出版社，2011. 靠4熊茂华， 靠 熊昕.物联网技术与应 靠 用开发M.西安：哈 西安电子科技高校出版 哈 社 2012. 哈 5冯颖.基于物联 哈 网的现代农业信息智能 哈 化系统探讨及应用D 哈 .天津高校，201 哈 3. 6张滢 见 .无线传感器网络在蔬 见 菜大棚环境监测中的应 见 用探讨D.沈阳理 见 工高校，2010. 见责任编辑：朱丽 见 娜