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1、第32卷第3期太原科技大学学报Vo.l32No.32011年6月JOURNALOFTAIYUANUNIVERSITYOFSCIENCEANDTECHNOLOGYJun.2011文章编号:1673-2057(2011)03-0182-04基于物联网技术的设施农业在线测控系统设计周小波(太原科技大学计算机科学与技术学院,太原030024)摘要:环境的监测与控制是设施农业中需要重点解决的问题,传统的控制技术存在着智能化程度不高的问题,物联网技术的出现为设施农业自动化程度的提高提供了一种有效的解决手段。从应用层、感知层、网络层三方面对
2、物联网技术在设施农业方面的应用进行了分析,对设施农业在线监测监控系统的网络架构和软件架构进行了详细阐述,并对物联网技术下的设施农业的业态进行了探讨。关键词:物联网;设施农业;测控系统+中图分类号:TP273.5文献标志码:A设施农业是一种近年来迅速发展起来的具有传感器等方式获取物理世界的各种信息,结合互联较高集约化程度的新型农业生产技术,它是现代农网、移动通信网等网络进行信息的传送与交互,采[1]业的重要组成部分。由于设施农业可以实现超用智能计算技术对信息进行分析处理,从而提高对时令、反季节的生产,有效提高了土地产出率、
3、资源物质世界的感知能力,实现智能化的决策和控[25]利用率和劳动生产率,对于克服我国农业发展的资制。源环境瓶颈制约、转变农业发展方式、增强农业竞物联网通过部署的大量传感器能够实现对环争力具有重大意义。境、设备等的监控,因而比较适合应用在设施农业设施农业的环境由最初的简易塑料大棚和温中。将物联网技术引入到现代农业生产中可以帮室向具有现代化大型温室和植物工厂发展,由于设助提高农业生产效率,改变传统的粗放式农业生产施农业是通过人为构建可控环境以保护农业生产模式,实现我国农业从传统农业向现代农业的转过程,因此环境的监测与控制便成为了设施农业中
4、化,对我国实现农业现代化有着重要的现实意[68]需要重点解决的问题,传统的控制技术存在着智能义。物联网可用于现代农业中的农作物灌溉情化程度不高的问题,物联网技术的出现为设施农业况、土壤空气变更、畜禽的环境、地表等环境信息的自动化程度的提高提供了一种有效的解决手段。监测,还能够收集农业生产所需的温度、湿度、风力、大气、降雨量,有关土地的湿度、氮浓缩量和土1物联网壤pH值等信息,实现农业生产的科学预测,指导农物联网(InternetofThings)是通过各种传感器、民科学种植,提高农业抗灾、减灾能力,大幅度地提射频标签、GPS等感知物
5、体的状态、位置等属性,并高农业生产效益。近年来随着物联网技术的飞速通过各种网络进行信息传输,然后汇聚到物联网应发展,已有大量的农业实施案例:2002年英特尔公用中心,实现对物体的全面感知。物联网通过信息司率先在俄勒冈州建立了第一个无线葡萄园,传感传感设备,按约定的协议实现人与人、人与物、物与器节点被分布在葡萄园的每个角落,每隔一分钟检物全面互联的网络。其主要特征是通过射频识别、测一次土壤温度、湿度或该区域的有害物的数量以收稿日期:20110419基金项目:山西省成果推广项目(2010071076);科技部中小企业创新基金(07c26
6、211401103)作者简介:周小波(1971-),男,讲师,主要研究方向为嵌入式系统、物联网和信息管理。第32卷第3期周小波:基于物联网技术的设施农业在线测控系统设计183确保葡萄可以健康生长,进而获得大丰收;2007年感知层、网络层和应用层三层,如图1所示:美国Crossbow公司推出了一款叫Ko的无线环境监测系统,该系统主要应用于精确农业和环境监测等行业,可实现对农业环境的实时监测,并实现智能灌溉、霜冻监测和施肥驱虫,从而达到节约资源的目的;2010年3月至10月间北京海芯华夏信息技术有限公司自主研发的设施农业物联
7、网应用系统陆续在内蒙古、青海、甘肃等省份投入使用,该系统可以通过传感设备实时采集温室(大棚)内的各种环境数据,并通过服务管理平台给出相应的农事操作建议。随着数字农业技术与精细农业技术的提出和图1设施农业在线监测监控系统技术架构图发展,对农业环境进行全方位立体化监控变得非常Fig.1Technicalsystemoffacilityagriculture重要,传统方式无法实现这样的要求,因此采用先onlinemonitoringsystem进的传感技术和智能信息处理是保证正确定量获感知层是设施农业在线监测监控系统的基础,取农业信息
8、的重要手段,本文结合物联网技术的发主要用来获取各种传感数据,数据感知是物联网的核心。感知层的各个节点为智能传感节点,智能展提出了一套设施农业在线测控系统设计。节点感知信息并自行组网传递到上层网关接入点,
