【文章內(nèi)容簡介】 現(xiàn)場需求動態(tài)設(shè)置傳感器檢測和外發(fā)數(shù)據(jù)的周期，默認(rèn)設(shè)置傳感器外發(fā)數(shù)據(jù)的周期為1次/十分鐘。 （4）實時數(shù)據(jù)通過采集器匯總到GPRS發(fā)送模塊（匯總節(jié)點設(shè)計為25個采集器連一個GPRS發(fā)送模塊）將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號發(fā)送到遠(yuǎn)端監(jiān)控中心（后臺）。 （5）現(xiàn)場監(jiān)控站通過Web訪問互聯(lián)網(wǎng)或者VPN專網(wǎng)實時查看每個大棚監(jiān)控運行曲線。 （6）對于遠(yuǎn)程管理用戶可以通過移動MAS接口調(diào)用將“報警信息接口”以短信的方式迅速發(fā)到相關(guān)人員的手機或PDA上，不同的溫室、不同的管理員手機號，均可以通過靈活的設(shè)定將他們組合關(guān)聯(lián)起來。因此，任何一個區(qū)域出現(xiàn)報警都能迅速發(fā)到和該溫室相關(guān)的一人或多人的手機號。 圖6組態(tài)化應(yīng)用場景實例 、溫室育苗及大棚種植智能感知與控制系統(tǒng) 溫室育苗及大棚種植智能感知與控制系統(tǒng)在溫室內(nèi)的測控點由各種傳感器、電磁閥、配電控制柜及安裝附件組成，通過無線WIFI或GPRS模塊與數(shù)據(jù)中心綜合管理平臺連接。溫室大棚內(nèi)傳感器檢測空氣溫度、空氣濕度、土壤水分、光照強度及二氧化碳等參數(shù)。控制設(shè)備包括內(nèi)遮陽、外遮陽、風(fēng)機、濕簾水泵、頂部通風(fēng)、電磁閥等設(shè)備。并對溫室構(gòu)建測控點實現(xiàn)日光溫室環(huán)境獲取、自動灌溉、自動控制等功能。  圖7 溫室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)原理圖 該系統(tǒng)利用嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制芯片對各種傳感器采集的環(huán)境信息進行動態(tài)監(jiān)測，以溫室內(nèi)的風(fēng)機、空調(diào)、加濕器、CO2供氣設(shè)備等為執(zhí)行機構(gòu)進行加熱、制冷、加濕、除濕、調(diào)氣、通風(fēng)、遮陽的反饋控制。 布置傳感器監(jiān)測土壤溫度、水分，空氣溫濕度、光照和CO2，并進行以上參數(shù)的實時采集與無線傳輸，系統(tǒng)實時調(diào)整控制噴霧申設(shè)備、濕簾風(fēng)機、滴灌設(shè)備、內(nèi)遮陽設(shè)備、側(cè)窗、加溫補光、施肥等設(shè)備。 說明: 示意圖(1) 圖8 溫室信息智能感知與控制系統(tǒng) 監(jiān)測的技術(shù)指標(biāo) 接入傳感器類型：溫度、濕度、光照、CO2濃度、地溫、土壤水分、土壤鹽分、土壤水勢、養(yǎng)液溫度、養(yǎng)液酸堿度、養(yǎng)液電導(dǎo)度。 控制的設(shè)備種類：風(fēng)機、空調(diào)、加濕器、除濕機、電磁閥、供液泵、電機、風(fēng)閥等 土壤參數(shù)檢測 無線氣象站無線采集節(jié)點中繼節(jié)點無線傳感網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控中心 圖像與視頻信息檢測匯聚節(jié)點空氣環(huán)境參數(shù)檢測 圖9 土壤溫度、水分等各類傳感器監(jiān)控設(shè)備 圖10 空氣環(huán)境信息傳感器 農(nóng)田信息遠(yuǎn)程動態(tài)監(jiān)控裝置、智能感知與控制系統(tǒng)的布局設(shè)計 在育苗大棚配有傳感器類型：溫度、濕度、光照、CO2濃度、氣流、營養(yǎng)液溫度、營養(yǎng)液酸堿度?？刂圃O(shè)備：風(fēng)機、熱風(fēng)機、CO2發(fā)生器、LED補光燈、加濕器、滴灌設(shè)備、電磁閥、供液泵、電機、風(fēng)閥等。 在溫室大棚配有傳感器類型：溫度、濕度、光照、CO2濃度、土壤溫度、土壤水分?？刂圃O(shè)備：熱風(fēng)機、CO2發(fā)生器、LED補光燈、滴灌設(shè)備、電磁閥、供液泵、電機、風(fēng)閥等。同時根據(jù)大棚的布局一對一設(shè)置后臺軟件應(yīng)用場景。使計算機監(jiān)控界面與實際環(huán)境布局保持一致。 圖11應(yīng)用場景樣例圖 、園區(qū)農(nóng)用氣象站建設(shè) 圖12 設(shè)施外部氣象信息感知裝置 在客戶園區(qū)建立農(nóng)用氣象站，該氣象站集成溫度、濕度、風(fēng)向、風(fēng)力等監(jiān)測功能，并具有將以上信息以無線方式實時傳輸?shù)叫畔⑵脚_的功能。  圖13氣象信息感知應(yīng)用頁面 、病蟲害決策系統(tǒng)建設(shè) 設(shè)施農(nóng)業(yè)病蟲害決策系統(tǒng)是依托設(shè)施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)平臺，將溫室中有關(guān)病蟲害的預(yù)測預(yù)報數(shù)據(jù)，通過系統(tǒng)分析和統(tǒng)計處理發(fā)布預(yù)處理結(jié)果，實現(xiàn)基于GIS、GPS技術(shù)的設(shè)施農(nóng)業(yè)病蟲害發(fā)生期發(fā)生量等的預(yù)警分析、田間蟲情實時監(jiān)測數(shù)據(jù)空間分布展示與分析、病蟲害蔓延范圍時空疊加分析；對病蟲害疫情進行防控預(yù)案管理、捕殺方案輔助決策、防控指令與蟲情信息上傳下達等功能。 因此系統(tǒng)包括三個部分：病蟲害實時數(shù)據(jù)采集模塊、病蟲害預(yù)測預(yù)報監(jiān)控與發(fā)布模塊、病蟲害聯(lián)防聯(lián)控指揮決策模塊； 系統(tǒng)模塊說明： (1) 病蟲害實時數(shù)據(jù)采集模塊：通過通信服務(wù)器將各基地的病蟲害預(yù)測預(yù)報信息，以及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)實時采集，存儲在控制中心數(shù)據(jù)庫中，為疫情監(jiān)控提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)； (2) 病蟲害預(yù)測預(yù)報監(jiān)控與發(fā)布模塊：統(tǒng)計分析收集的溫室病蟲害預(yù)測預(yù)警數(shù)據(jù)及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，將統(tǒng)計分析結(jié)果實時顯示在監(jiān)控大屏上，專家和管理人員也可通過終端瀏覽和查詢病蟲害狀況信息； (3) 病蟲害指揮決策模塊：通過實時監(jiān)控的病蟲害疫情狀況及其變化，實施疫情區(qū)域預(yù)案制定、遠(yuǎn)程防控會商決策、防控方案制定與下發(fā)、遠(yuǎn)程防控指揮命令實時下達、疫情防控情況匯報與匯總；實現(xiàn)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的聯(lián)防聯(lián)控。 數(shù)據(jù)庫設(shè)計： 系統(tǒng)中包括三大數(shù)據(jù)庫：病蟲害實時采集數(shù)據(jù)庫、病蟲害預(yù)測預(yù)報數(shù)據(jù)庫、病蟲害疫情應(yīng)急預(yù)案數(shù)據(jù)庫。 系統(tǒng)構(gòu)架 、技術(shù)架構(gòu) 整體技術(shù)架構(gòu)以DCM三層架構(gòu)來建立集成的智能管理系統(tǒng)，每層架構(gòu)應(yīng)用最先進的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，并始終體現(xiàn) “軟件即服務(wù)”的思想，并實現(xiàn)效果和設(shè)計理念上體現(xiàn)“可視化、泛在化、智能化、個性化、一體化的特點。技術(shù)架構(gòu)如圖6所示。 圖14系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)示意圖 、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒▋刹糠纸M成：無線傳輸層 和 物聯(lián)網(wǎng)感知傳輸層 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖 無線傳輸層負(fù)責(zé)：實現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備采集養(yǎng)殖信息到物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)平臺的傳輸、健康養(yǎng)殖信息和養(yǎng)殖技術(shù)信息到移動終端等的傳輸。 GPRS網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)：感知、控制設(shè)備無線傳感網(wǎng)絡(luò)和具有GPRS/GSM通信功能的中心服務(wù)器與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心實現(xiàn)現(xiàn)場及遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)獲取、系統(tǒng)組態(tài)、系統(tǒng)報警、系統(tǒng)預(yù)警、等功能，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如下所示。 GPRS遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集傳輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖 、硬件組成 系統(tǒng)硬件按照控制的流程可分為三大部分：數(shù)據(jù)采集部分、數(shù)據(jù)傳輸部分、數(shù)據(jù)處理部分。 系統(tǒng)硬件組成示意圖 數(shù)據(jù)采集控制及數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)傳輸內(nèi)外拉幕頂開窗循環(huán)風(fēng)機濕簾泵排風(fēng)機二氧化碳施肥灌溉閥…感知設(shè)備WIFI通訊GPRS模塊 數(shù)據(jù)采集部分：由多種傳感器構(gòu)成，負(fù)責(zé)對環(huán)境、設(shè)備狀態(tài)等數(shù)據(jù)的監(jiān)測。根據(jù)環(huán)境的特點常用的有四個的傳感器監(jiān)測?？諝鉁囟葌鞲衅鳌?CO2濃度傳感器、溶氧度（O2）傳感器以及PH值酸堿度傳感器。本系統(tǒng)中針對上述4種傳感器，我們采用無線的傳輸方式 因傳感器無線發(fā)送數(shù)據(jù)，所以不用擔(dān)心布線的繁雜，可以將傳感器安放在生產(chǎn)環(huán)境內(nèi)的任何一個地方，并且可以隨意的調(diào)整位置。傳感器存有ID號（每個傳感器的ID是全球唯一碼）傳感器安裝調(diào)試完成后，通過監(jiān)控系統(tǒng)后臺軟件的設(shè)置將傳感器的ID號、采集的數(shù)據(jù)、所在位置等信息一并的傳給路由器和控制器。另外可以設(shè)置傳感器檢測和外發(fā)數(shù)據(jù)的周期，可以設(shè)置傳感器外發(fā)數(shù)據(jù)的周期為1次/小時、1次/分鐘、或1次/30秒等，一來可以根據(jù)現(xiàn)場的實際需求而定，二來可以為傳感器節(jié)省電能，使用的時間更長久。 我們以無線溫度傳感器為例來說明其工作原理：當(dāng)無線傳感器模塊檢測到現(xiàn)場的溫度數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)交由單片機處理，單片機直接將每只傳感器都帶有一個ID號，而此ID號是有24位的字母、數(shù)字組成，可以實現(xiàn)無限的序號組合，即可實現(xiàn)全球唯一ID號；每只標(biāo)簽的ID號與其所在的位置是相對應(yīng)的，這個可以在系統(tǒng)建數(shù)據(jù)庫時，位置綁定在該ID號的信息中。即當(dāng)系統(tǒng)讀取到序號為“20110211”的ID號時，系統(tǒng)即會知道該標(biāo)簽是處于：第幾號區(qū)域？那個位置段？，如該標(biāo)簽測量的數(shù)據(jù)較高時，系統(tǒng)就會知道具體的位置。 接受到的傳感器數(shù)字信號處理，并驅(qū)動無線發(fā)送模塊將數(shù)據(jù)無線發(fā)出。 數(shù)據(jù)傳輸部分：由多個無線路由器構(gòu)成。傳感器將采集到的數(shù)據(jù)無線發(fā)送給室內(nèi)的路由器，路由器接收并轉(zhuǎn)化傳感器的數(shù)據(jù)，標(biāo)簽是利用電磁波形式傳遞數(shù)據(jù)，路由接收后，解調(diào)該數(shù)據(jù)。在同一時間會有多個標(biāo)簽向路由發(fā)送數(shù)據(jù)，路由器除接收并發(fā)送無線傳感器的數(shù)據(jù)，可實現(xiàn)距離100500米的傳送  數(shù)據(jù)處理部分：主要由無線協(xié)調(diào)器和工控機等設(shè)備構(gòu)成。其中無線協(xié)調(diào)器（識讀中繼器），負(fù)責(zé)接收中繼傳送過來的信息，并將數(shù)據(jù)用串口上傳控制計算機中。 接口轉(zhuǎn)換器USB信號傳輸器數(shù)據(jù)處理器數(shù)據(jù)存儲器視頻采集器數(shù)據(jù)執(zhí)行器電源管理器鋰電池組多晶硅太陽能板信號輸入接口執(zhí)行輸出接口天線顯示、設(shè)定電源市電輸入通訊接口集群端設(shè)備溫室環(huán)境控制裝置軟件系統(tǒng)功能 智能溫室物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)使用J2EE ，是采用B/S結(jié)構(gòu)的WEB應(yīng)用程序，系統(tǒng)的設(shè)計重點是：通過構(gòu)架統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集、存儲、接口、運維、管理平臺，來重點提高平臺的開放性、海量存儲性和