【正文】 ......................................................................17 ..................................................................................................18 系統(tǒng)硬件構(gòu)建...................................................................................................18 系統(tǒng)軟件構(gòu)建...................................................................................................18 ．3 編碼...................................................................................................................20 四 總結(jié)...........................................................................................................................................22 五 參考文獻(xiàn)...................................................................................................................................23 六 致謝信.......................................................................................................................................24基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要智慧農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的高級階段，是集新興的互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)、云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為一體，依托部署在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的各種傳感節(jié)點(diǎn)（環(huán)境溫濕度、土壤水分、二氧化碳、圖像等）和無線通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的智能感知、智能預(yù)警、智能決策、智能分析、專家在線指導(dǎo)，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供精準(zhǔn)化種植、可視化管理、智能化決策。利用物聯(lián)網(wǎng)能實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品在運(yùn)輸過程中質(zhì)量安全的實(shí)時監(jiān)測、農(nóng)機(jī)精準(zhǔn)優(yōu)化作業(yè)、設(shè)備的高效調(diào)度、及基于農(nóng)機(jī)物連傳感器的生產(chǎn)決策。二、物聯(lián)網(wǎng)以更加精細(xì)和動態(tài)的方式認(rèn)知、管理世界，提高人們認(rèn)識復(fù)雜事物的能力。《家畜和畜產(chǎn)品可追溯系統(tǒng)研究進(jìn)展》 張長利，沈維政.《物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用》第三篇：物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用2011年12月7日下午2:30，信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院在湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)八教學(xué)海廳組織了以“國內(nèi)外物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用”為主題的講座，邀請了知名專家趙春江老師為主講嘉賓，信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院院長沈岳為主持人，另有信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院各專業(yè)老師及09級、10級學(xué)生參與了本次講座?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】耿軍濤，周小佳，張冰潔。結(jié)論物聯(lián)網(wǎng)是全球信息化發(fā)展的新階段。要實(shí)現(xiàn)這些就必須解決如下問題:一是農(nóng)業(yè)傳感設(shè)備必須向低成本、自適應(yīng)、高可靠、微能耗的方向發(fā)展；二是農(nóng)業(yè)傳感網(wǎng)必須具備分布式、多協(xié)議兼容、自組織和高通量等功能特征；三是信息處理必須達(dá)到實(shí)時、準(zhǔn)確、自動和智能化要求。在法國，利用信息技術(shù)對土壤環(huán)境進(jìn)行精確的數(shù)據(jù)分析，根據(jù)種植品種的具體要求，調(diào)節(jié)和改善種植環(huán)境。許多發(fā)達(dá)國家如美國、法國和日本特別注重對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的檢測和保護(hù)。目前GPS技術(shù)已開始應(yīng)用于農(nóng)業(yè)資源調(diào)查、土壤養(yǎng)分檢測和施肥、病蟲害檢測和防止等方面。我國在農(nóng)業(yè)行業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用主要實(shí)現(xiàn)在農(nóng)業(yè)資源、環(huán)境、生產(chǎn)過程、流通過程等環(huán)節(jié)信息的實(shí)時獲取和數(shù)據(jù)分享，以保證產(chǎn)前正確規(guī)劃以提高資源利用效率、產(chǎn)中精細(xì)管理以提高生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)本增效，產(chǎn)后高效流通，實(shí)現(xiàn)安全溯源等多個方面，但大多數(shù)應(yīng)用還處于實(shí)驗(yàn)示范階段。在信息傳輸層中，傳感器獲取各類數(shù)據(jù)通過有線或無線方式，以多種通信協(xié)議，向局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)發(fā)布。物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀歐洲智能系統(tǒng)集成技術(shù)平臺2009年提交的物聯(lián)網(wǎng)研究發(fā)展報(bào)告中，將物聯(lián)網(wǎng)的種類劃分為18大類。面對后經(jīng)濟(jì)危機(jī)時代的挑戰(zhàn)，各國都在尋求新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)和著力點(diǎn)，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)首當(dāng)其沖。最后，提出了農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用發(fā)展策略。但是，在智慧農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)體系等方面仍存在著一些問題，解決這些問題需要政府、企業(yè)、科研部門及各個行業(yè)的共同努力。此外，通過病蟲害預(yù)警，利用相關(guān)途徑(如手機(jī)短信息等)向農(nóng)戶傳遞即將可能發(fā)生的病蟲害信息，提醒農(nóng)戶進(jìn)行及時的防治。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3所示。2)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層通過LAN，WLAN，CDMA和3G等的相互融合，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)信息和上層控制命令實(shí)時準(zhǔn)確地傳輸與交互。在未來的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，智慧農(nóng)業(yè)的應(yīng)用將更加廣泛，農(nóng)戶將選擇合適的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)智能化系統(tǒng)，以提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量，增加收益。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院周國民研究員認(rèn)為：智慧農(nóng)業(yè)是充分利用信息技術(shù)，包括更透徹的感知技術(shù)、更廣泛的互聯(lián)互通技術(shù)和更深入的智能化技術(shù)，使得農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)更加有效、更加智慧，以使農(nóng)業(yè)系統(tǒng)達(dá)到農(nóng)產(chǎn)品競爭力強(qiáng)、農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展、農(nóng)業(yè)資源有效利用和環(huán)境保護(hù)的目標(biāo)。應(yīng)用層相當(dāng)于人的社會分工，與行業(yè)需求結(jié)合，實(shí)現(xiàn)廣泛智能化，是物聯(lián)網(wǎng)與行業(yè)專用技術(shù)的深度融合舊。物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。在目前情況下，農(nóng)民一般難以顧及這些因素，在同一地區(qū)不同條塊的農(nóng)田上使用等量的種籽和農(nóng)用化學(xué)品，這除了用量過多而造成經(jīng)濟(jì)上的浪費(fèi)之外，還導(dǎo)致了土壤中殘余化學(xué)物質(zhì)的積累和地下水資源的污染。隨著物聯(lián)網(wǎng)等高新技術(shù)的發(fā)展，我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)正在加快向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型，而智慧農(nóng)業(yè)將成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)未來發(fā)展的趨勢。第一篇：物聯(lián)網(wǎng)在智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中的應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)在智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中的應(yīng)用摘要：介紹了物聯(lián)網(wǎng)及智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的內(nèi)涵，結(jié)合農(nóng)業(yè)智能化生產(chǎn)的實(shí)際情況設(shè)計(jì)了智慧農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，主要包括物聯(lián)網(wǎng)感知層、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層。要建設(shè)智慧農(nóng)業(yè)，就要依托物聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，大力推進(jìn)農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新，研究多功能、智能化、能推動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力發(fā)展的農(nóng)業(yè)科技成果，并及時地將科技成果轉(zhuǎn)化為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所需的技術(shù)產(chǎn)品，應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的整個過程。物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)(The Intemet of Things，簡稱IOT)的概念是在1999年提出的，2005年國際電信聯(lián)盟(ITu)發(fā)布的n’U互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告，對物聯(lián)網(wǎng)做了如下定義：通過二維碼識讀設(shè)備、射頻識別(RFID)裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)和激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)168。它可分為3層：感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。目前，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)在智慧農(nóng)業(yè)、智慧城市、智慧家居、智慧醫(yī)療、智慧交通和智慧物流等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)主要內(nèi)容包括：1)通過各種無線傳感器實(shí)時采集農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的溫濕度、光照、CO：濃度等參數(shù)，利用視頻監(jiān) 控設(shè)備獲取農(nóng)作物的生長狀況等信息，遠(yuǎn)程監(jiān)控農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，同時將采集的參數(shù)和獲取的信息進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)換和匯總后，經(jīng)傳輸網(wǎng)絡(luò)實(shí)時上傳到相關(guān)農(nóng)業(yè)智能管理系統(tǒng)中；系統(tǒng)按照農(nóng)作物生長的各項(xiàng)指標(biāo)要求，精確地遙控農(nóng)業(yè)設(shè)施自動開啟或者關(guān)閉(如遠(yuǎn)程控制節(jié)水澆灌、節(jié)能增氧等)，實(shí)現(xiàn)智能化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。3智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)通常情況下，應(yīng)用于智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，可以按物聯(lián)網(wǎng)感知層、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層3個層次來設(shè)計(jì)，如圖2所示。3)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層主要包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境管理、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程管理、農(nóng)業(yè)疾病識別與治理等農(nóng)業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對由物聯(lián)網(wǎng)感知層采集的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，以及對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的智能化控制與管理。1)在聯(lián)網(wǎng)感知層采用智能化傳感器和視頻監(jiān)控設(shè)備，建立農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，采集現(xiàn)場農(nóng)作物生長環(huán)境數(shù)據(jù)(如日照、溫濕度等)和農(nóng)作物生長狀態(tài)圖像數(shù)據(jù)，并通過ZigBee節(jié)點(diǎn)、WiFi節(jié)點(diǎn)、485節(jié)點(diǎn)等傳送到物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總和處理后，自動將數(shù)據(jù)上傳到物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層。同時，利用公共信息展示平臺(如電子大屏等)實(shí)時顯示農(nóng)作物的相關(guān)信息，如生長環(huán)境的狀況、生長狀態(tài)、可能出現(xiàn)的病蟲害和防治方法等信息，供農(nóng)戶進(jìn)行參考?？梢灶A(yù)見，在不久的將來，物聯(lián)網(wǎng)必將會給農(nóng)業(yè)領(lǐng)域帶來革命性的變化。關(guān)鍵詞:農(nóng)業(yè)；物聯(lián)網(wǎng)；精細(xì)管理；智能農(nóng)業(yè)1999年MIT提出物聯(lián)網(wǎng)概念，即把所有物品通過射頻識別等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，實(shí)現(xiàn)智能化識別和管理。目前，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)已被正式列為國家五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一。其中，”農(nóng)業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)物聯(lián)網(wǎng)”是最重要的發(fā)展方向之一。信息應(yīng)用系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，處理后用于制定科學(xué)的管理決策，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程進(jìn)行控制。 農(nóng)業(yè)資源利用在農(nóng)業(yè)資源檢測和利用方面，美國和歐洲利用資源衛(wèi)星對土地利用信息進(jìn)行實(shí)時檢測，并將其結(jié)果發(fā)送到各級監(jiān)測站，進(jìn)入信息融合和決策系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)大區(qū)域農(nóng)業(yè)的統(tǒng)籌規(guī)劃。精細(xì)農(nóng)業(yè)需要及時了解農(nóng)田狀態(tài)信息。一方面，加強(qiáng)立法等政策性保護(hù)措施；另一方面，綜合運(yùn)用高科技手段構(gòu)建先進(jìn)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境檢測網(wǎng)絡(luò)，通過利用先進(jìn)的傳感器感知技術(shù)、信息融合傳送技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融合其中，建立覆蓋全國的農(nóng)業(yè)信息化平臺，實(shí)現(xiàn)了對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的自動檢測，保證了農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)精細(xì)化管理精細(xì)農(nóng)業(yè)是現(xiàn)有農(nóng)業(yè)生產(chǎn)措施與信息高新技術(shù)應(yīng)用的有機(jī)結(jié)合，它集成了信息技術(shù)與3s空間信息技術(shù)，從信息采集、高效運(yùn)輸、信息處理、模型建立、決策分析、農(nóng)作管理等方面開展信息化技術(shù)研究。集成傳感器技術(shù)、無線通信技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)和分布式智能信息處理技術(shù)于一體，具有易于布置、方便控制、低功耗、靈活通信、低成本等特點(diǎn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已成為實(shí)踐“農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)”的迫切應(yīng)用需求。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的信息化、產(chǎn)業(yè)化提供了前所未有的機(jī)遇。《基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的大氣環(huán)境檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)》 孫忠富，曹洪太，李洪亮。首先由沈院長對主講嘉賓趙春江做了簡短的介紹，然后由趙春江老師就物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展及應(yīng)用做了簡明而深刻的闡述。趙老師重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)“物聯(lián)網(wǎng)不是互聯(lián)網(wǎng)的下一代，而是互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的拓展”。四、我國發(fā)展智能農(nóng)業(yè)致力使原始創(chuàng)新與集成創(chuàng)新相結(jié)合，使產(chǎn)業(yè)培育與示范應(yīng)用相結(jié)合，并朝三大技術(shù)方向發(fā)展，即農(nóng)業(yè)傳感器物聯(lián)網(wǎng)、精準(zhǔn)作業(yè)與智能設(shè)備方向、農(nóng)業(yè)信息云計(jì)算與云服務(wù)方向?；赯igbee技術(shù)的智慧農(nóng)業(yè)解決方案，成本低廉，是一般人都能負(fù)擔(dān)的價(jià)格；控制更簡單，讓每一位剛接觸的人都能輕松使用；功耗更低、組網(wǎng)更方便、網(wǎng)絡(luò)更健壯，給您帶來高科技的全新感受。主要采集溫濕度，從而控制農(nóng)植物的水分和光照。物聯(lián)網(wǎng)可以很好地應(yīng)用到諸多領(lǐng)域，農(nóng)業(yè)即是其中之一。 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生背景農(nóng)業(yè)信息技術(shù)是我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技的重要內(nèi)容，大力推進(jìn)“信息化與農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化融合”是我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展方向。 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全有效監(jiān)管農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠通過廣泛采用電子標(biāo)識、條形碼、傳感器網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)中間件和網(wǎng)絡(luò)平臺技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品從生產(chǎn)、儲運(yùn)、交易信息的透明化和實(shí)時監(jiān)控，從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品從農(nóng)田到餐桌的全程可管可控，農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全有效地監(jiān)管。對光照的采集使用內(nèi)部的AIN0通道。SHT10 引腳特性如下：，GND SHT10 的供電電壓為 ~。 用于微處理器與 SHT10 之間的通訊同步。數(shù)據(jù)傳輸期間，在 SCK 時鐘高電平時，DATA 必須保持穩(wěn)定。向 SHT10 發(fā)送命令：用一組“ 啟動傳輸”時序，來表示數(shù)據(jù)傳輸?shù)某跏蓟?。在?9 個 SCK 時鐘的下降沿之后，釋放 DATA（恢復(fù)高電平）。15%變化。接著傳輸 2 個字節(jié)的測量數(shù)據(jù)和 1 個字節(jié)的 CRC 奇偶校驗(yàn)。如果不使用 CRC8 校驗(yàn)，控制器可以在測量值 LSB 后，通過保持確認(rèn)位 ack 高電平，來中止通訊。這些時序只復(fù)位串口，狀態(tài)寄存器內(nèi)容仍然保留。如今CC2530 主要有四種不同的閃存版本：CC2530F32/64/128/256，分別具有32/64/128/256KB 的閃存。CC2530是一款功耗相當(dāng)?shù)偷膯纹瑱C(jī)，在32 k晶體時鐘下運(yùn)行，電流消耗小于1μA。最后經(jīng)過低通濾波器和上變頻的混頻后，后經(jīng)天線發(fā)送出去。天線的最大增益為＋。DVDD1 39 電源（數(shù)字）2V– 數(shù)字電源連接 DVDD2 10 電源（數(shù)字）2V– 數(shù)字電源連接 GND接地 接地襯墊必須連接到一個堅(jiān)固的接地面。簡單的說，ZigBee是一種高可靠的無線數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)，類似于CDMA和GSM網(wǎng)絡(luò)。與移動通信的CDMA網(wǎng)或GSM網(wǎng)不同的是，ZigBee網(wǎng)絡(luò)主要是為工業(yè)現(xiàn)場自動化控制數(shù)據(jù)傳輸而建立，因而，它必須具有簡單，使用方便，工作可靠，價(jià)格低的特點(diǎn)。ZigBee技術(shù)是一種具有統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的短距離無線通信技術(shù)，其物理層和數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議為IEEE ，網(wǎng)絡(luò)層和安全層由ZigBee聯(lián)盟制定，應(yīng)用層的開發(fā)應(yīng)用根據(jù)用戶的應(yīng)用需要，對其進(jìn)行開發(fā)利用，因此該技術(shù)能夠?yàn)橛脩籼峁C(jī)動、靈活的組網(wǎng)方式。在組網(wǎng)性能上，ZigBee可以構(gòu)造為星形網(wǎng)絡(luò)或者點(diǎn)對點(diǎn)對等網(wǎng)絡(luò)，在每一個ZigBee組成的無線網(wǎng)絡(luò)中，連接地址碼分為16b短地址或者64b長地址，可容納的最大設(shè)各個數(shù)分別為216和264個，具有較大的網(wǎng)絡(luò)容量。 ZigBee特點(diǎn)ZigBee技術(shù)則致力于提供一種廉價(jià)的固定、便攜或者移動設(shè)各使用的極低復(fù)雜度、成本和功耗的低速率無線通信技術(shù)。設(shè)各搜索時延一般為 30ms，休眠激活時延為15ms，活動設(shè)備信道接人時延為15ms。（3）數(shù)據(jù)傳輸可靠ZigBee的介質(zhì)鏈路層（以MAC層）采用CSMA－CA碰撞避免機(jī)制。（4）網(wǎng)絡(luò)容量大ZigBee的低速率、低功耗和短距離傳輸?shù)奶攸c(diǎn)使它非常適宜支持簡單器件。（5）自動動態(tài)組網(wǎng)、自主路由無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是動態(tài)變化的，無論是節(jié)點(diǎn)的能量耗盡，或者節(jié)點(diǎn)被敵人俘獲，都能使節(jié)點(diǎn)退出網(wǎng)絡(luò)，而且網(wǎng)絡(luò)的使用者也希望能在需