分布式農(nóng)田信息采集及預測系統(tǒng)研究.pdf

1、精細農(nóng)業(yè)是科學技術(shù)與農(nóng)業(yè)有機結(jié)合的產(chǎn)物，是將科學技術(shù)與科學管理方式應用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要組成部分。通過精細農(nóng)業(yè)技術(shù)，獲取影響農(nóng)田產(chǎn)量和作物生長的環(huán)境因素在空間和時間上的差異性信息，采取技術(shù)上可行的，經(jīng)濟上有效的調(diào)控措施區(qū)別對待，按需實施定位調(diào)控。本文以精細農(nóng)業(yè)為背景研究農(nóng)田信息采集與預測系統(tǒng)。
　　 本文根據(jù)農(nóng)田生產(chǎn)的實際需要，對農(nóng)業(yè)信息采集與預測系統(tǒng)進行需求分析，歸納出農(nóng)田信息采集與預測系統(tǒng)的功能需求文檔。在此基

2、礎(chǔ)上，對整個系統(tǒng)進行總體設(shè)計，農(nóng)田信息采集與預測系統(tǒng)的開發(fā)劃分為下位機軟硬件設(shè)計和上位機軟件設(shè)計，下位機軟硬件和上位機軟件按照功能進行模塊化設(shè)計。
　　 農(nóng)田信息采集系統(tǒng)的硬件部分主要由主控模塊和測量模塊組成。其中，主控模塊搭載液晶顯示、按鍵控制、U盤、GPRS、電源，完成人機交互，數(shù)據(jù)傳輸，供電，控制測量模塊進行數(shù)據(jù)采集的功能。測量模塊搭載各傳感器模塊，實現(xiàn)GPS定位和土壤溫度、土壤濕度、空氣溫度、空氣濕度、大氣壓力、光照強度

3、、風速、風向、CO2濃度的數(shù)據(jù)采集，協(xié)調(diào)各傳感器的工作，并通過串口與主控模塊通信。
　　 農(nóng)田信息采集系統(tǒng)的軟件部分包括下位機軟件和上位機軟件兩部分。下位機軟件設(shè)計包括主控模塊和測量模塊程序兩部分。主控模塊實現(xiàn)人機交互、數(shù)據(jù)傳輸、供電，控制測量模塊進行數(shù)據(jù)采集的功能。測量模塊用于按照主控模塊命令控制各傳感器采集農(nóng)田信息數(shù)據(jù)，并上傳數(shù)據(jù)到主控模塊。上位機軟件設(shè)計包括服務(wù)器端軟件和客戶端軟件兩部分。服務(wù)器端軟件接收下位機通過GPRS

4、傳輸過來的農(nóng)田信息數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫中，客戶端軟件實現(xiàn)遠程的數(shù)據(jù)共享，歷史曲線的繪制，最新數(shù)據(jù)顯示等功能。
　　 本文在分析了當前農(nóng)田信息采集與預測的實際需求的基礎(chǔ)上，給出了系統(tǒng)的總體設(shè)計方案，并據(jù)此完整設(shè)計了農(nóng)田信息采集系統(tǒng)的硬件和軟件，達到了農(nóng)田信息采集與預測的目的。設(shè)計的農(nóng)田數(shù)據(jù)采集箱使用多種傳感器測量農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用到的主要環(huán)境數(shù)據(jù)，采用主從嵌入式模塊結(jié)構(gòu)，完成環(huán)境參數(shù)的實時采集，主從模塊分工明確，提高了數(shù)據(jù)采集效