【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 破壞，并且要用好這 18 億畝的土地至關(guān)重要，因此保證用地質(zhì)量以及如何提高農(nóng)業(yè)的產(chǎn)量，保障農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展是科學(xué)家們一直不斷在探索的問題 [1]。 20 世紀(jì)初我國(guó)是靠不合理施肥，施藥來提高農(nóng)作物產(chǎn)量，但隨之而來的是環(huán)境污染，水體富營(yíng)養(yǎng)化，資源浪費(fèi)等問題日益嚴(yán)重，當(dāng)今中國(guó)正在進(jìn)行經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，故需要尋找更加科學(xué)有效的方法來提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量。創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，科技水平是影響農(nóng)業(yè)產(chǎn)量的重要因素，我國(guó)已 成功的從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)發(fā)展轉(zhuǎn)型為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，為世界農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)以及農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展做出了很大的貢獻(xiàn) [2]?？蒲兴讲粩嗟奶岣?，也正是因?yàn)槲覈?guó)農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)的高速發(fā)展才減小了我國(guó)和發(fā)達(dá)國(guó)家之間的差距，幾十年可以追趕上國(guó)外一百多年的發(fā)展，在這種發(fā)展形勢(shì)下，建立適合我國(guó)國(guó)情的農(nóng)業(yè)發(fā)展的精細(xì)農(nóng)業(yè)技術(shù)，很大程度上提高了我國(guó)的農(nóng)業(yè)發(fā)展水平，所以全面發(fā)展、振興精細(xì)農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)在我國(guó)農(nóng)業(yè)走向現(xiàn)代化發(fā)展的道路上具有重要的意義 [3]。 精細(xì)農(nóng)業(yè) (Precision Agriculture or Precision Farming)，簡(jiǎn)稱 PA 或 PF 是 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，它是在信息和知識(shí)的基礎(chǔ)上建立起來的，主要是通過獲取農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境的各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)，其中農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境中的溫濕度、光照、 CO O2 、土壤有機(jī)質(zhì)等指標(biāo)決定了糧食的產(chǎn)量和質(zhì)量，精細(xì)農(nóng)業(yè)便是針對(duì)以上 信息具有時(shí)間和空間差異性的特點(diǎn)，分出區(qū)域，區(qū)別對(duì)待，按其所需不同，進(jìn)行定位調(diào)控 [4]。 土壤的肥力很大程度上與土壤有機(jī)質(zhì)的含量高低密切相關(guān)的，土壤有機(jī)質(zhì)有很多方面的作用，例如：植物營(yíng)養(yǎng)的主要來源之一就是土壤有機(jī)質(zhì)，植物生長(zhǎng)發(fā)育很大程度由有機(jī)質(zhì)含量決定，有機(jī)質(zhì)能夠改善土壤的物理性質(zhì) ，并且對(duì)土壤中的微生物和有機(jī)動(dòng)物的活動(dòng)具有促進(jìn)作用，有機(jī)質(zhì)可以提高土壤的保肥性和緩沖性，具有活化磷的作用 [5]。由此可見，土壤有機(jī)質(zhì)對(duì)土壤來說具有重要的意義，作用非同小可，準(zhǔn)確的測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì)含量，有利于 哈爾濱理工大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文 更好、更全面了解農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境的各項(xiàng)指標(biāo)，從而促進(jìn)農(nóng)作物生長(zhǎng) [6]。 無線傳感器網(wǎng)絡(luò) (Wireless Sensor Networks， WSN)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重要組成部分之一，它是一種無線自組網(wǎng)系統(tǒng) [7]。近年來無線傳感器網(wǎng)絡(luò)發(fā)展十分迅速，并且已成為當(dāng)前國(guó) 內(nèi)外的一個(gè)研究熱點(diǎn)，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是將傳感器技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)和通信技術(shù)有機(jī)結(jié)合為一體的產(chǎn)物，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境中的各項(xiàng)參數(shù)，并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行比較和處理，最后傳給監(jiān)測(cè)人員，因此無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以為精細(xì)農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域提供很好的幫助，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的農(nóng)業(yè)管理[8]。 本文是基于監(jiān)測(cè)精細(xì)農(nóng)業(yè)環(huán)境中各個(gè)參數(shù)和有機(jī)質(zhì)的含量來間接了解作物的生長(zhǎng)環(huán)境。空氣中的溫濕度、 CO O光照影響著農(nóng)作物的生長(zhǎng)、光合作用。而土壤表層的溫濕度及各種有機(jī)質(zhì)的成分組成和含量是土壤養(yǎng)分的主要指標(biāo)。所以提高農(nóng)作物產(chǎn)量須全方位實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)影響農(nóng)作 物生長(zhǎng)的土壤參數(shù)指標(biāo)。以往在實(shí)驗(yàn)室中對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境的分析中存在著測(cè)試過程復(fù)雜，分析所需的設(shè)備也非常昂貴等問題，而且以往的設(shè)計(jì)都是采用有線方式采集農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境的溫濕度、有機(jī)質(zhì)等信號(hào)，雖然滿足了監(jiān)測(cè)的要求，但是存在許多問題，比如線路多，布線復(fù)雜，使用范圍有限等。本文研制的精細(xì)農(nóng)業(yè)多參數(shù)無線傳感網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，解決了以上問題。 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀分析 精細(xì)農(nóng)業(yè)中可以獲取高密度、高速度、高準(zhǔn)確度農(nóng)田信息，然而獲取遠(yuǎn)程信息在精細(xì)農(nóng)業(yè)中是目前的主要難題，獲取農(nóng)田信息，大概經(jīng)歷了 人工進(jìn)行獲取、實(shí)驗(yàn)室獲取、傳感器網(wǎng)絡(luò)、有線傳感器網(wǎng)絡(luò)四個(gè)階段，隨著傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，目前我國(guó)主要的發(fā)展趨勢(shì)是遙感獲取和無線傳感器網(wǎng)絡(luò) [9]。與世界上一些國(guó)家的先進(jìn)發(fā)展水平例如在利用無線傳感網(wǎng)獲取農(nóng)田的各項(xiàng)環(huán)境參數(shù)方面存在一定差距，除此之外數(shù)據(jù)采集速度慢和監(jiān)測(cè)手段精度低，技術(shù)支撐體系也比較落后。已開發(fā)研究的產(chǎn)品需要加大科研力度，并且存在較多問題，也不成熟，為了解決以上問題必須使相應(yīng)技術(shù)體系得到應(yīng)有的發(fā)展 [10] 。精細(xì)農(nóng)業(yè)其實(shí)是面向大面積農(nóng)作物生產(chǎn)的一種智能農(nóng)業(yè)管理技術(shù)，而我國(guó)農(nóng)田類型及分布情況復(fù)雜多樣， 可耕作土地相對(duì)比較分散，我國(guó)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)期內(nèi)還是以小農(nóng)經(jīng)濟(jì)為主 [11]。上世紀(jì) 70 年代末，我國(guó) 2 哈爾濱理工大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文 創(chuàng)造性地利用地球資源技術(shù)和衛(wèi)星遙感技術(shù)對(duì)土壤和水文進(jìn)行深入調(diào)查， 80 年代初，我國(guó)率先在山西、內(nèi)蒙古兩?。▍^(qū)）利用衛(wèi)星遙感資料進(jìn)行土壤調(diào)查和農(nóng)作物種植區(qū)劃分工作，其中 19841986 年，我國(guó)進(jìn)行了大規(guī)模的冬小麥產(chǎn)量預(yù)報(bào)衛(wèi)星遙感試驗(yàn) [12] ，由此可見，我國(guó)精細(xì)農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展還停留在衛(wèi)星遙感、地理信息系統(tǒng)這個(gè)層面，且主要用于農(nóng) 作物的產(chǎn)量預(yù)測(cè)。 上世紀(jì) 90 年代，我國(guó)開始研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，起初是利用 MEMS 工 藝技術(shù)設(shè)計(jì)微型化的節(jié)點(diǎn)設(shè)備，后來逐漸擴(kuò)展形成了網(wǎng)絡(luò)，并成為了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的一個(gè)新的研究熱點(diǎn)。無線傳感網(wǎng)根據(jù)各類傳感器節(jié)點(diǎn)采集所需的參數(shù)，根據(jù)嵌入式計(jì)算技術(shù)處理采集的信息，最終將處理好的信息傳送給用戶，并且是通過無線通信技術(shù)和信息處理技術(shù)傳送。而現(xiàn)在的發(fā)展?fàn)顟B(tài)是中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)的李民贊教授為了獲取土壤信息從而利用近紅外技術(shù)分析土壤成分含量，在這一方面取得了很大的成就，并利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測(cè)方法分析模型進(jìn)行預(yù)測(cè)、擬合預(yù)計(jì) ，并且預(yù)測(cè)精度較高，結(jié)果顯示土壤有機(jī)質(zhì)含量的擬合精度高達(dá) ，其中全氮含量的預(yù)測(cè)精度是 ，并且在 20212021 年期間發(fā)表過多篇該研究領(lǐng)域的學(xué)術(shù)論文，影響很大 [13]。中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī) 械科學(xué)研究院的李頡對(duì)采集的土樣進(jìn)行過全鉀、全氮，有機(jī)質(zhì)含量以及土壤 PH 值的分析，并通過偏最小二乘法進(jìn)行了建模，預(yù)測(cè)得出的結(jié)果和真實(shí)值 很接近，決定系數(shù)接近 [14]。浙江大學(xué)的何勇等人研究了不同顆粒直徑和不同建模方法下，土壤有機(jī)質(zhì)含量在近紅外光譜分析的影響，結(jié)果顯示當(dāng)顆粒直徑在 ~2mm 時(shí)，預(yù)測(cè)相關(guān)系數(shù)大于 ，預(yù)測(cè)均方根誤差小于 ；而當(dāng)顆粒直徑小于 時(shí)，預(yù)測(cè)相關(guān)系數(shù)小于 ，而預(yù)測(cè)均方根誤差大于 ，并且實(shí)驗(yàn)表明偏最小二乘法的預(yù)測(cè)效果要比其他兩種建模方法好 [15] 。以上是我國(guó)學(xué)者關(guān)于土壤成分的一些研究，取得了很好的成果，對(duì)精細(xì)農(nóng)業(yè)的發(fā)展有很大的促進(jìn)作用，但在精細(xì)農(nóng)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域還需做出更大的努力和研究，從而使我國(guó)早日實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)信息化和現(xiàn)代化，探索出適合我國(guó)國(guó)情的發(fā)展道路。 國(guó)外研究現(xiàn)狀分析 縱觀世界農(nóng)業(yè)的發(fā)展歷程，主要有三個(gè) 主要階段：原始農(nóng)業(yè)、傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)階段 [16]。 1. 原始農(nóng)業(yè) 在自然條件下，人類利用極其簡(jiǎn)陋的生產(chǎn)工具從事簡(jiǎn)單的 農(nóng)事勞動(dòng)，近似于自然狀態(tài)下的農(nóng)業(yè)，屬世界農(nóng)業(yè)發(fā)展的最初階段，根據(jù)個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，依據(jù)樹木的長(zhǎng)勢(shì)和種類而不是土壤的質(zhì)地，對(duì)土壤的知識(shí)相當(dāng)貧 3 哈爾濱理工大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文 乏，對(duì)土地，不施肥也不中耕，種植兩三年后就另覓新地重新種植 [17]。 2. 傳統(tǒng)農(nóng)業(yè) 在自然經(jīng)濟(jì)時(shí)期下，因?yàn)樵诋?dāng)時(shí)自給自足的經(jīng)濟(jì)才能滿足人們的發(fā)展方式，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)由粗放型發(fā)展逐步轉(zhuǎn)向精耕細(xì)作，農(nóng)業(yè)高 速發(fā)展 的同時(shí)，也帶來了嚴(yán)重的環(huán)境問題 [18] 。因此，人們提出了替代性農(nóng)業(yè)的發(fā)展模式，比如：有機(jī)型農(nóng)業(yè)、綜合型農(nóng)業(yè)、生態(tài)型農(nóng)業(yè)、回歸型農(nóng)業(yè)等。 3. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè) 由美國(guó)、加拿大的一些農(nóng)業(yè)科研部門在 20 世紀(jì) 80 年代末 提出的精細(xì)農(nóng)業(yè) [19] 。精細(xì)農(nóng)業(yè)從那時(shí)起便得到了很快的發(fā)展并且應(yīng)用到實(shí)際當(dāng)中，如美國(guó)現(xiàn)已建成世界最大的應(yīng)用精細(xì)農(nóng)業(yè)技術(shù)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)，此系統(tǒng)主要集成了一種現(xiàn)代綜合技術(shù) ——3S 技術(shù)，即 GIS(地理信息系統(tǒng) )技術(shù)， GPS(全球定位系統(tǒng) )技術(shù)和 RS(遙感技術(shù) )技術(shù)，以及計(jì)算機(jī)自動(dòng)控 制系統(tǒng)在內(nèi)的綜合應(yīng)用技術(shù) [20]。精細(xì)農(nóng)業(yè)的核心是 “處方農(nóng)作 ”，其實(shí)施過程主要包括采集獲取每一塊小耕地上的農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境的信息，分析其存在差異的原因尤其在空間上的產(chǎn)量和它的生長(zhǎng)情況，并依照每一小塊農(nóng)田做出決策，準(zhǔn)確地進(jìn)行灌溉、施肥、施藥給每一塊農(nóng)田，從而最大限度地提高 水、肥、藥的使用效率，目的是提高產(chǎn)量，減少環(huán)境污染 [21]。 在國(guó)際上圍繞著精細(xì)農(nóng)業(yè)農(nóng)田信息的采集、分析處理，以及最后的決策作業(yè)技術(shù)開展了廣泛的研究，由于 3S 技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展，提高了設(shè)備的使用數(shù)量和精度，也提高了農(nóng)情監(jiān)測(cè)的效率，在產(chǎn) 量預(yù)測(cè)方面也有了長(zhǎng)足進(jìn)步 [22]。目前，全球已投入超過 20210 臺(tái)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)使用的產(chǎn)量監(jiān)測(cè)設(shè)備，有的就裝在收獲機(jī)械上，有些國(guó)家 “可變比率灑施機(jī) ”的試用引起了人們極大興趣，該機(jī)器的設(shè)計(jì)思路是借助于 3S 技術(shù)來獲取農(nóng)作物主要的生長(zhǎng)信息，同時(shí)該機(jī)器可以對(duì)施入的農(nóng)藥、化肥和種子的施入量進(jìn)行自動(dòng)控制，所以可以做到優(yōu)化施肥，農(nóng)場(chǎng)主可以從中獲得巨大的經(jīng)濟(jì)效益 [23] ；另一種名為 “實(shí)時(shí)閉循環(huán)系統(tǒng)灑施機(jī) ”，其設(shè)計(jì)思路是盡可能不利用 3S 技術(shù)，農(nóng)作物生長(zhǎng)的各項(xiàng)環(huán)境參數(shù)直接由安裝在灑施機(jī)上的探測(cè)設(shè)備來獲取，通過對(duì) 設(shè)備所獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，使其自動(dòng)控制農(nóng)藥、化肥和種子的施入量，此方法能夠保證所測(cè)信息和采取措施地點(diǎn)一致性 [24]。 Wireless System 公司開發(fā)的無線監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)內(nèi)含遠(yuǎn)距離灑水無線控制設(shè)施、溫室內(nèi)的通風(fēng)和溫度系統(tǒng)、儲(chǔ)藏室的降溫?zé)o線警報(bào)設(shè)備等 [25] 。日本北海道的農(nóng)業(yè)研究所研制的可以大面積采集信息的系統(tǒng)也是利用無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。其中試驗(yàn)范圍內(nèi)可以將數(shù)據(jù)接收端、手機(jī)、控制設(shè)備等相連，有利于信息的采集，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)系統(tǒng)的擴(kuò)展范圍小、不靈活等缺點(diǎn)。到目前為止，最常用的解決方法是將農(nóng)業(yè)溫室環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與通 信技術(shù)相結(jié)合。國(guó)外學(xué)者利用嵌入式技術(shù)同 3S 技術(shù) 4 哈爾濱理工大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文 一起作用，已取得了一定的成績(jī)，此技術(shù)的出現(xiàn)使農(nóng)業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)控、農(nóng)業(yè)環(huán)境參數(shù)科學(xué)的監(jiān)測(cè)等 [26]。 農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì) 在農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中，農(nóng)作物的生長(zhǎng)階段會(huì)受到許多因素的影響，例如溫度、濕度、光照等。針對(duì)這些信息大區(qū)域大量的采集，采集數(shù)據(jù)后利用網(wǎng)絡(luò)通信手段可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程傳輸。然而，現(xiàn)在很多系統(tǒng)使用的是有線傳輸方式，如在監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)有復(fù)雜的有線網(wǎng)絡(luò)，不僅成本高而且讓現(xiàn)場(chǎng)的耕作困難。 為了解決這一問題，利用無線傳感網(wǎng)與農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)相結(jié)合的新思路受到廣大研究者的親睞 [27]。 現(xiàn)階段如何廣泛的應(yīng)用無線傳感網(wǎng)技術(shù)，高效的監(jiān)測(cè)農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境是農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的研究重點(diǎn)，通信技術(shù)與傳感器技術(shù)的出現(xiàn)為農(nóng)業(yè)信息化奠定了重要的理論基礎(chǔ)，很多關(guān)鍵性的問題相繼被解決，無線通信技術(shù)將會(huì)廣泛的應(yīng)用在農(nóng)業(yè)中。但是隨著對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境各項(xiàng)參數(shù)采集的更高要求，傳感器網(wǎng)絡(luò)也應(yīng)進(jìn)一步完善。當(dāng)今社會(huì)主流的傳感網(wǎng)絡(luò)對(duì)農(nóng)業(yè)的貢獻(xiàn)能力還差很遠(yuǎn)，需要科研人員進(jìn)行深入的研究，創(chuàng)建能滿足更高要求的監(jiān)測(cè)系統(tǒng) [28]。 為加快現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)科技 的發(fā)展，除了要考慮外在條件的限制下，還要自主創(chuàng)新適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)、成本低、功耗低的系統(tǒng)，所以深入研究利用無線傳感網(wǎng)監(jiān)測(cè)農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境有重要的意義 [29] 。無線傳感網(wǎng)絡(luò)與農(nóng)業(yè)領(lǐng)域結(jié)合技術(shù)的還不成熟、成果較少，必須在原有技術(shù)基礎(chǔ)上，結(jié)合過去經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行深層次的研究，在無線傳感器未來的發(fā)展道路上，著重的去研究和攻克以上技術(shù)困難，創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，以推進(jìn)無線傳感網(wǎng)在農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)方面的大規(guī)模應(yīng)用。 課題來源及研究的主要內(nèi)容 課題來源 本課題來源于黑龍江省自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目 ()和 哈爾濱 市應(yīng)用技術(shù)與開發(fā)項(xiàng)目 ()。 主要研究?jī)?nèi)容 針對(duì)現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)精細(xì)農(nóng)業(yè)方面研究的不足，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中不僅對(duì)農(nóng)作物 5 哈爾濱理工大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文 生長(zhǎng)環(huán)境空氣成分含量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，同時(shí)加入監(jiān)測(cè)農(nóng)作物生長(zhǎng)的土壤溫度、含水量、有機(jī)質(zhì)參數(shù)的監(jiān)測(cè)，在測(cè)量農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境空氣中重要參數(shù)的同時(shí)對(duì)作物生長(zhǎng)土壤的參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可詳細(xì)地收集作物生長(zhǎng)環(huán)境各種參數(shù)信息，以便對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境有更全面的了解，并采用 ZigBee 短距離無線通信作為載體，實(shí)現(xiàn)無 線傳輸，為進(jìn)一步改善儀器性能提供有力的理論支撐，最大限度地提升農(nóng)田的利用率，達(dá)到精細(xì)種植的目的。具體工作內(nèi)容如下： 1. 設(shè)計(jì)精細(xì)農(nóng)業(yè)多參數(shù)無線傳感網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，介紹了整個(gè) 設(shè)計(jì)將要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)，詳細(xì)說明了每個(gè)模塊具體結(jié)構(gòu)以及所實(shí)現(xiàn)的主要功能。并分析了系統(tǒng)中將要用到的相關(guān)核心技術(shù)，如 ZigBee 短距離無線通信技術(shù)、LabVIEW 上位機(jī)編寫方法等。 2. 設(shè)計(jì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的硬件部分。包括各個(gè)傳感器模塊，信號(hào)放大電 路，微處理器模塊， ZigBee 模塊和系統(tǒng)電源模塊。 3. 設(shè)計(jì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的軟件部分。 本系統(tǒng)主要是利用基于 ARM 的 STM32 采集傳感器數(shù)據(jù)以及 ZigBee 無線組網(wǎng)等技術(shù)來實(shí)現(xiàn)下位機(jī)的控制程序。上位機(jī)采用 ，處理終端系統(tǒng)采集來的信號(hào)數(shù)據(jù)，并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)接收、存儲(chǔ)、與預(yù)設(shè)定的理想?yún)?shù)的上下限進(jìn)行比較、數(shù)據(jù)的歷史曲線分析等功能。 4. 將各個(gè)傳感器、處理器控制單元、 ZigBee 無線收發(fā)模塊焊接到一塊 電路板上進(jìn)行系統(tǒng)的整體調(diào)試。通過進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量，農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境各項(xiàng)參數(shù)等農(nóng)田信息可以