陈 嘉

（湖南网络工程职业学院，长沙 410004）

从古至今农业就是一个国家经济发展的基础，农业的发展水平关系着一个国家的稳定与繁荣。随着科技的发展，农业和物联网结合起来，形成农业物联网。物联网的智能农业监测技术是目前农业管理的发展方向。

1 物联网与云计算的概念

（1）物联网简单来说就是物与物相连组成的互联网，是通过射频识别、红外线感应器、全球定位系统、扫描器等信息传感设备组成的一种网络系统，它能对物品进行智能化识别、跟踪定位、监控和管理。物联网和传统互联网的区别在于物联网有终端多样化，智能化管理，网络包容性强等特点。

（2）云计算是一种互联网计算方式，它将网络连接的计算资源整合调度，然后形成一个巨大的计算资源库并向各个用户进行按需分配，这个资源库我们称之为“云”。

“云”的价值非常大，对于资源使用这来说是无限大，并且可以随时随地按需使用，付费按使用的资源来付。广义的云计算则指资源服务的使用和交付模式，也就是通过网络获取所需的服务。

2 农业物联网监测系统总体构架及工作流程

农业物联网监测系统由传感数据采集系统、环境控制系统、远程网关、无限传感网和云服务平台组成。

智能农业物联网的监测系统工作流程：一是打开各个传感器监测节点电源，利用协调器建立无线网络，然后加入路由节点和无线传感器监测节点；二是多个传感器节点和路由节点扫描ZigBee网络并加入该网络，组成无线传感器网络。

3 农业物联网监测系统的软件设计

监控系统的软件设计需要涵盖测量风向风速、温度、光照、湿度、降雨量、土壤温湿度等一系列农业环境要素，根据植物生长需求进行智能控制这些环境要素的相关设备，为农作物的生长提供最佳的环境。

3.1 智能农业监测系统中对温湿度的监测和报警

智能农业监测系统设计温湿度传感器驱动，使用的传感器是DHT11数字温湿度传感器。它采用数字模块采集技术和温湿度传感技术，可靠性和稳定性都很好，同时具有体积小、耗能低、抗干扰能力强等许多优点。

3.2 智能检测系统中设计红外线监测功能

红外线监测是在接收到协调器发出的信号后，红外线监测节点开始运行，当有人在传感器前移动时，红外线监测系统就会有感应。有些地方设置的红外线监测节点要求无人长期停留，红外线监测系统感应到有人在监测范围时就会发出警报提醒管理人员，以免造成损失。

3.3 监测系统中的协调器设计

各节点的工作都需要协调器启动并向节点发送开始信号，节点发生报警事件同时立即向协调器发送信号，协调器就做出相应的处理。如温度报警信号传到协调器时，协调器的报警指示灯会闪烁一定次数。不同的监测节点报警时协调器报警指示灯闪烁的次数不同。同时协调器会在接收到报警信号时进行后台处理。

4 智能农业物联网前端监测系统事件设计

4.1 ZigBee协议系统

ZigBee协议采用一个Z-stack的任务轮询操作系统，该系统的任务可以为用户实现添加自定义任务，同时可以完成网络层等默认的系统任务。该系统可以通过处理不同的时间函数来完成任务功能，其中每个任务ID可以容纳16个事件。除此之外，用户可以设置自定义任务，自定义任务每个可以处理15个事件，能够帮助用户实现更多的应用功能。

4.2 监测系统的事件触发方式及流程

智能农业监测系统主要采用指令触发方式。该方式的控制指令程序是先由无线网络发送到无线传感器节点，节点检测到指令后进行事件位置标志，接着处理函数进行相应处理，实现相应的操作。

指令触发方式的程序：任务触发事件经过处理函数调用接口函数，完成数据包的接收工作；接收到事件信息后进行解析消息数据包，接口函数对事件的位置进行标识；最后函数处理被触发的事件，随后节点收到处理指令并执行操作。

4.3 智能农业监测系统的数据发送形式

在该系统中数据的发送形式有广播发送、组播发送、绑定设备发送和点对点发送等。其中，温湿度监测和红外线监测数据的发送形式均属于广播发送形式，也就是当协调器发送开始信号时，传感器网络中的所有温湿度监测节点和红外监测节点同时开始工作；点对点的发送形式即当温湿度监测节点和红外监测节点同时报警并向协调器发送信号。

5 结束语

科技在不断发展，用科技带动农业的发展有利于社会经济的发展，本文研究介绍了物联网前端无线传感器网络的设计、搭建和监测的方式，物联网的智能农业监测系统的设计与实现旨在促进农业的发展，提高农作物的产品质量和生产效率，有助于实现智能农业的监测控制及智能化管理，提高我国的经济实力水平。