摘要：傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)是采用純?nèi)斯す芾?，缺乏有效的技術(shù)手段采集農(nóng)作物生長環(huán)境參數(shù);采用手工控制實(shí)現(xiàn)對(duì)灌溉、水簾、遮陽網(wǎng)、抽風(fēng)機(jī)等的控制，耗費(fèi)人力時(shí)間，出錯(cuò)率較高。目前國家大力提倡的智能農(nóng)業(yè)傳感數(shù)據(jù)多樣，集傳感、 分析、聯(lián)動(dòng)于一體;實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程檢測(cè)和控制;進(jìn)行智能化數(shù)據(jù)處理并實(shí)現(xiàn)多樣化報(bào)警方式。

　　一、背景

　　我國將物聯(lián)網(wǎng)作為推薦產(chǎn)業(yè)信息化進(jìn)程的重要策略，在實(shí)際發(fā)展中落實(shí)物聯(lián)網(wǎng)于各個(gè)產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用。農(nóng)業(yè)作為關(guān)系國民生計(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，其信息化的程度尤其重要。我國發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)面臨著資源緊缺與生態(tài)環(huán)境惡化的雙重約束，面臨著資源高投入和粗放式經(jīng)營的矛盾，面臨著農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全問題的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，迫切需要加強(qiáng)以農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)為代表的農(nóng)業(yè)信息化技術(shù)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中對(duì)動(dòng)植物、土壤、環(huán)境等從宏觀到微觀的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營精細(xì)化管理水平，達(dá)到合理使用農(nóng)業(yè)資源、降低生產(chǎn)成本、改善生態(tài)環(huán)境、提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量的目的。

　　傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)是采用純?nèi)斯す芾?，缺乏有效的技術(shù)手段采集農(nóng)作物生長環(huán)境參數(shù)；采用手工控制實(shí)現(xiàn)對(duì)灌溉、水簾、遮陽網(wǎng)、抽風(fēng)機(jī)等的控制，耗費(fèi)人力時(shí)間，出錯(cuò)率較高。目前國家大力提倡的智能農(nóng)業(yè)傳感數(shù)據(jù)多樣，集傳感、 分析、聯(lián)動(dòng)于一體;實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程檢測(cè)和控制；進(jìn)行智能化數(shù)據(jù)處理并實(shí)現(xiàn)多樣化報(bào)警方式。

　　山東恩易物聯(lián)技術(shù)有限公司緊跟科技發(fā)展的步伐，經(jīng)過多年的積累，以物聯(lián)網(wǎng)信息聚合技術(shù)為理論基礎(chǔ)，研發(fā)了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用傳感節(jié)點(diǎn)及控制節(jié)點(diǎn)系列產(chǎn)品，傳感節(jié)點(diǎn)能夠?qū)崟r(shí)采集農(nóng)場(chǎng)各種傳感設(shè)備原始信息同時(shí)進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)傳輸匯總，后臺(tái)軟件進(jìn)行處理和計(jì)算，從海量的、雜亂無章的原始數(shù)據(jù)中提煉出對(duì)智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)具有特定意義的數(shù)據(jù)，并智能的對(duì)各種突發(fā)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，通過控制節(jié)點(diǎn)執(zhí)行處理指令。農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)也極大的節(jié)省了人力物力，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，提高經(jīng)濟(jì)效益。

　　二、智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)架構(gòu)

　　基于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用傳感節(jié)點(diǎn)及控制節(jié)點(diǎn)的智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖一所示：

圖一 智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)架構(gòu)圖

　　　在農(nóng)場(chǎng)的每個(gè)大棚或者其他種植農(nóng)作物的地方部署各種用途的傳感設(shè)備，如溫度傳感器，濕度傳感器，光照傳感器，土壤水分傳感器等，用來采集農(nóng)作物生長環(huán)境的各種因素。NP3000數(shù)據(jù)采集器把這些傳感設(shè)備采集到的數(shù)據(jù)通過有線網(wǎng)絡(luò)(如RS485、Ethernet)或者無線網(wǎng)絡(luò)(如Zigbee)等傳給中間層，IIES將采集到的信息進(jìn)行過濾，分組，關(guān)聯(lián)，聚合等負(fù)載操作，形成用戶所需的有效信息上傳給上層應(yīng)用，以便用戶能及時(shí)感知農(nóng)作物生長環(huán)境的變化，采取相應(yīng)的措施。此外，用戶可以在上層系統(tǒng)中給各個(gè)參數(shù)設(shè)定安全閾值，當(dāng)中間件采集過來的數(shù)據(jù)超過或者低于一定閾值時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)報(bào)警，通過WEBIO控制器自動(dòng)啟動(dòng)或關(guān)閉相應(yīng)物理設(shè)備(如水簾)，采取相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施。

　　三、智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的主要功能

　　恩易農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的主要功能包括：

　　(1) 信息采集和控制系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物生長環(huán)境(包括二氧化碳、光照度、溫濕度和土壤參數(shù)等)的信號(hào)采集、傳輸、接收。

　　(2) 物理傳感設(shè)備監(jiān)控：遠(yuǎn)程的對(duì)部署在自然環(huán)境中的各種傳感設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

　　(3) 環(huán)境監(jiān)控管理平臺(tái)：實(shí)現(xiàn)對(duì)物理傳感設(shè)備采集到的各種信息的過濾，分組，關(guān)聯(lián)，聚合等操作，形成對(duì)用戶有效的信息;提供閾值設(shè)置功能;對(duì)異常信息提供智能分析、檢索、告警以及對(duì)異常情況自動(dòng)處理功能，如當(dāng)土壤濕度低于設(shè)定閾值時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)水簾等設(shè)備進(jìn)行澆水。

　　(4) 基于網(wǎng)頁的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)導(dǎo)出功能：用戶可以在網(wǎng)頁上瀏覽檢測(cè)的數(shù)據(jù)，掌握農(nóng)作物各個(gè)時(shí)期的生長情況。也可以將歷史數(shù)據(jù)導(dǎo)出，進(jìn)行分析對(duì)比，便于尋找規(guī)律，做出正確的決策。