農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)采集信息服務(wù)欠缺
農(nóng)業(yè)信息化是農(nóng)業(yè)達(dá)到現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志但是我國(guó)的許多農(nóng)業(yè)信息采集水平依舊處于低端、落后的狀態(tài),缺乏完整的信息采集系統(tǒng)架構(gòu)以及標(biāo)準(zhǔn)?,F(xiàn)如今,在國(guó)內(nèi)農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展過(guò)程中依舊存在信息質(zhì)量不高、個(gè)性化服務(wù)不強(qiáng)以及信息采集系統(tǒng)欠缺等問(wèn)題。
物聯(lián)網(wǎng)的智慧農(nóng)業(yè)信息采集系統(tǒng)總體方案
系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)
智慧農(nóng)業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)τ谛畔⒉杉室约靶畔①|(zhì)量要求較高。此次系統(tǒng)設(shè)計(jì)旨在實(shí)現(xiàn)以下幾個(gè)核心功能:一是基礎(chǔ)功能,即獲取空氣溫濕度、光照、土壤溫濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、雨水的傳感器數(shù)據(jù)以及安防實(shí)時(shí)監(jiān)控、人體紅外傳感器實(shí)時(shí)獲取異常狀態(tài)、控制報(bào)警器、攝像頭實(shí)時(shí)監(jiān)控;二是實(shí)時(shí)獲取傳感器數(shù)據(jù)并實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制;三是實(shí)時(shí)發(fā)布室內(nèi)異常狀態(tài)并能夠控制信號(hào)燈實(shí)現(xiàn)報(bào)警;四是傳感器歷史數(shù)據(jù)查詢,能夠提供拓展的手機(jī)應(yīng)用App功能,可以實(shí)時(shí)獲取傳感器數(shù)據(jù)并實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。
系統(tǒng)框架
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程已離不開(kāi)人工對(duì)環(huán)境的操控本方案將單片機(jī)控制與智能傳感器檢測(cè)相結(jié)合,給出了將單片機(jī)的溫度以及環(huán)境中的水蒸氣濃度檢測(cè)作為核心并將之以代碼實(shí)現(xiàn)的規(guī)劃方案。單片機(jī)體積不大,性價(jià)比高,對(duì)溫濕度測(cè)量的精確度很高,可以全面滿足生產(chǎn)要求。
根據(jù)生產(chǎn)活動(dòng)中的現(xiàn)實(shí)需求,設(shè)計(jì)溫度、濕度閉環(huán)檢測(cè)、安防報(bào)警系統(tǒng)以及控制軟件系統(tǒng)。該系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu),在系統(tǒng)運(yùn)作過(guò)程中,將需要測(cè)量的目標(biāo)的溫度數(shù)據(jù)通過(guò)溫度、濕度檢測(cè)和變換電路變換成電信號(hào)。通過(guò)A/D 轉(zhuǎn)換器將其變?yōu)閿?shù)字信號(hào)輸送到單片機(jī)中,對(duì)于需要進(jìn)行檢測(cè)的溫度、濕度值,便可通過(guò)本軟件依據(jù)單片機(jī)STC15W4K32S4中所設(shè)定的相關(guān)程序,得到對(duì)應(yīng)的溫度和濕度數(shù)值。
為解決傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)管理落后的問(wèn)題,設(shè)計(jì)出基于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的智慧安防警報(bào)系統(tǒng),其采用了ZigBee網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)了對(duì)大棚或農(nóng)田安防實(shí)時(shí)監(jiān)控報(bào)警,極大地提高了管理水平。
系統(tǒng)驗(yàn)證環(huán)境
物聯(lián)網(wǎng)智慧農(nóng)業(yè)采集系統(tǒng)用到的傳感器底層驅(qū)動(dòng)包括氣象站與土壤溫度、水分 2個(gè)部分,以ZigBeeZslack協(xié)議棧中的土壤溫度、水分驅(qū)動(dòng)程序?yàn)槔?,物?lián)網(wǎng)智慧農(nóng)業(yè)采集系統(tǒng)中集成智能報(bào)警系統(tǒng)傳輸過(guò)程分為傳感器、無(wú)線節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)關(guān)、智云數(shù)據(jù)中心、客戶端(Android、Web)等部分,具體通信描述如下:
(1)無(wú)線終端/路由節(jié)點(diǎn)(以下簡(jiǎn)稱無(wú)線節(jié)點(diǎn))通過(guò)導(dǎo)線讀取傳感器的數(shù)據(jù),無(wú)線節(jié)點(diǎn)通過(guò)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)關(guān)上集成的匯集節(jié)點(diǎn)進(jìn)行組網(wǎng)通信。
(2)網(wǎng)關(guān)上的智慧云服務(wù),將集成在網(wǎng)關(guān)上的匯集節(jié)點(diǎn)收到的數(shù)據(jù)推送到本地局域網(wǎng)和遠(yuǎn)程智云數(shù)據(jù)中心。
(3)智云數(shù)據(jù)中心接收到網(wǎng)關(guān)上的智云服務(wù)程序上傳的無(wú)線節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)之后,將數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù),啟動(dòng)服務(wù)程序等待客戶端連接,并提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查詢、歷史數(shù)據(jù)查詢等接口。