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基于物联网技术的智能农业管理系统设计

2021-09-15陈琦

新农民 2021年6期
关键词:物联网技术系统设计

陈琦

摘要:随着计算机、物联网技术、嵌入式系统技术的发展,目前,物联网技术和嵌入式系統技术已得到广泛应用。将物联网技术和农业相结合,是提高农业生产效率、加快推进农业信息化的必然选择,但真正推广仍然有很大的障碍,就当下的环境来说,主要存在的问题有:现有的生产模式限制了物联网智能农业的大规模发展,物联网基础建设成本过高导致无法普遍推广;最重要的是,在实际应用中,物联网技术尚不成熟,使用效果低于预期。不可否认的是,数据信息时代的发展已经在很大程度上改善了传统农业的不足,农民可以不再凭借经验判断作物的生长状况,而是利用科学技术提高生产力。

关键词:物联网技术;智能农业管理;系统设计

1  物联网智能农业技术原理

物联网技术应用在智能农业系统中,其技术原理为:在农业大棚或农作物生长区安装智能传感器设备和一体化智能控制系统,通过这些传感设备,按照约定的协议,可以将农业环境与网络相连接。基于Wi-Fi技术、RFID技术和传感网技术的发展,对传感器采集的信息进行数据分析,智能化地控制农作物生长环境,以达到最适宜农作物生长的条件。Wi-Fi技术可以将各种传感设备连接到局域网,实现无线网络传输;RFID技术在整个系统中通过对接收频率信号进行数据分析处理,然后传输到后台和云端,实现对数据信息的控制;传感网是物联网的核心技术,主要用于进行信息交换和传输,且具有数据存储功能。

2  物联网技术下智能农业种植系统设计的措施探讨

2.1  智能农业种植系统操作原理

物联网技术下,采取智能农业种植系统进行控制,农作物集中种植区域安装智能传感器、智能控制系统,利用对获取相关数据分析、控制,确保作物生长空气、温度及水分等达到各生长期需求,达到精准农业的效果。与此同时,该系统传感器种植环境实时监测可获取相关信息,及时明确种植环境中的问题,开启灌溉、保温、补光等系统,使得农作物处于良好的生长环境下,获得现代农业自动化及智能化的效果,确保农产品的整体生产质量。

2.2  智能农业种植系统及其管理平台设计方法

物联网技术下智能农业种植系统通过不同部分构成,即为传感器、无线采集系统,以及无线控制系统及协调系统、环境监测系统。农业种植系统经种植环境监测系统、数据采集系统、网络传输系统、信息控制系统等组成,前者能使用传感器对环境土壤温湿度、光照、自动灌溉等加以监测;数据采集系统能借助传感器实时监测数据,以无限发射的方式传输数据信息,发送模块将传感器各项参数传输于协调器的节点,采样无线通信比较灵活、多样,扩展简便、有效;信息控制系统经多个部分构成,采用继电器对不同农业生产设备控制效果较好;网络传输系统可以使用无线传输系统采集数据信息,及时将无线网络上传于服务器,然后通过数据平台存储数据、处理信息、下达控制指令等,如此一来便于为用户提供支持,用户不会受到时间、空间限制,登录手机/电脑终端就可以查询相关信息。智能农业种植系统管理平台经传感信息采集、自动监控、人工处理,以及智能分析、远程控制几个部分构成。

2.3  监控农业物联网种植环境系统、监控农业种植环境系统的设计方法

随着我国农业种植环境的不断完善,合理使用物联网技术非常必要,可以实时监控种植农业作物环境,感知层即为采集、感知相关的数据,确保种植农作物环境光照、空气温湿度,以及土壤湿度、实时感知自动灌溉系统数值,与协调器节点传输。与此同时,实时感知自动灌溉系统应用,有助于采集相关数据信息、存储并处理信息,然后下达指令为客户提供决策、分析提供支持。如此一来,客户不会受到时间和空间限制,通过电脑终端就能查询相关数据信息。建立监控农业种植环境系统,主要通过系统软件、系统硬件构成,前者系统软件需设计协议栈程序、传感器节点程序;后者涉及的电源板,可将传感控制模块、无线节点模块连接起来,于电源提供给系统。控制模块、传感模块,存在光照强度、温湿度传感器。无线节点模块能使用低功耗、低成本射频,有传感节点、网关协调器。

2.4  农业种植溯源教育服务平台设计方法

产品溯源教育平台,属于作物生产扩展的平台,能为作物生产管理延伸、提高产品附加值提供支持。这一平台可使用智能信息节点,及电子标签、GPS、互联网、无线传感等技术,经无线网络、有线网络,和溯源中心数据库保持连接状态,进而收集所有环节数据,通过二维码编码技术生成二维码对产品相关信息追溯。消费人群通过查询客户端软件,即可查询相关产品溯源信息,明确生产企业、保质期等相关信息。

3  结语

本文所设计的智能农业管理系统在物联网技术基础上采用软件、硬件结合的方式,通过嵌入式系统技术搭建硬件控制平台,利用物联网技术实现万物互联互通,便于环境监控和智能化管理,用户不但可以通过 Web 网页端、 PC 端和 Android 客户端进行监视,还可以在软件操作系统上对农业环境进行智能化管理与控制,及时调整当前不适的环境条件,给农作物生长提供最好的保障,不仅减少了农业管理人员的工作量和操作难度,而且在农作物生长环境改善和农作物生产效率提高方面有着广泛的应用前景。

参考文献

[1] 牛子未,章爱军,王永梅.基于物联网的智能农业管理系统研究与设计[J].信息技术与信息化,2019(6):120-122.

[2] 魏来.物联网技术的智能物业管理系统的设计[J].科技创新导报,2018,15(11):131-132.

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