基于異構網(wǎng)絡融合的農(nóng)業(yè)遠程監(jiān)控系統(tǒng)設計.pdf

1、信息數(shù)字化技術是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的關鍵技術之一,是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)環(huán)境自動化監(jiān)控與智能化管理過程中的重要環(huán)節(jié)。用信息數(shù)字化裝備提升農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)控和管理水平,將在農(nóng)業(yè)防災減災、提高農(nóng)作物產(chǎn)量等方面發(fā)揮著日益重要的作用。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場分布偏遠、環(huán)境變化無常、作物生長過程復雜,給農(nóng)業(yè)環(huán)境的監(jiān)控和管理帶來了很多技術難題。隨著當今現(xiàn)代信息技術發(fā)展突飛猛進,各種新型技術不斷涌現(xiàn),為信息數(shù)字化農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供了機遇。各種網(wǎng)絡通信技術層出不窮,如無線局域網(wǎng)(Wi-Fi)、移

2、動無線通信網(wǎng)(如2G／3G)、無線傳感器網(wǎng)絡(ZigBee)等為人們提供了異構型網(wǎng)絡環(huán)境。近年來第三代移動通信技術(3G-3rd Generation)發(fā)展迅速,通過與互聯(lián)網(wǎng)不斷融合形成了移動互聯(lián)網(wǎng),為人們提供了更快的數(shù)據(jù)業(yè)務,同時也為遠程監(jiān)控技術帶來了巨大的契機。尤其是基于“全面感知”、“穩(wěn)定傳輸”、“智能管理”三個層面為一體的物聯(lián)網(wǎng)(The Internet of the Things)的不斷發(fā)展,為構建更加適合農(nóng)業(yè)特點的遠程監(jiān)控系

3、統(tǒng)提供了前所未有的發(fā)展機遇。
　　 本文在實驗室前期研究成果的基礎上,對系統(tǒng)優(yōu)化設計,利用異構網(wǎng)絡融合的設計思想,充分利用多種網(wǎng)絡技術的優(yōu)勢,因地制宜,取長補短,提出了一種基于異構網(wǎng)絡融合、嵌入式技術的農(nóng)業(yè)環(huán)境無線遠程監(jiān)控系統(tǒng)的設計方案,建立了不同通信模式下的數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理平臺。系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對監(jiān)控現(xiàn)場環(huán)境因子數(shù)據(jù)、圖片、視頻等數(shù)據(jù)信息的進行自動采集、遠程傳輸、網(wǎng)絡發(fā)布,同時可以實現(xiàn)對一些輔助控制設備的實施遠程管理與控制,可適應多種

4、農(nóng)業(yè)監(jiān)控環(huán)境,應用前景廣闊。
　　 整個系統(tǒng)結構主要分為現(xiàn)場嵌入式終端設備和服務器兩部分。現(xiàn)場嵌入式終端設備采用ARM、Linux架構,主要負責采集環(huán)境數(shù)據(jù),對輔助設備進行控制管理等操作。服務器主要負責接收存儲數(shù)據(jù),提供多種數(shù)據(jù)訪問服務。如用戶可瀏覽監(jiān)控中心網(wǎng)站http:／／www.tmcadi.com(手機瀏覽http:／／wap.tmcadi.com)或短信方式獲取數(shù)據(jù)。兩部分又有多個功能模塊或設備構成?，F(xiàn)場終端設備主要有A

5、RM核心模塊,數(shù)據(jù)采集模塊,輔助設備控制模板和網(wǎng)絡通信模塊等軟硬件組成。服務器主要由多臺不同功能服務器構成,主要有WEB服務器,數(shù)據(jù)庫服務器,數(shù)據(jù)接收服務器等,各個功能服務器協(xié)同合作。
　　 系統(tǒng)設計完成之后,結合課題需要,將系統(tǒng)擴展應用于多個農(nóng)業(yè)領域中,如農(nóng)情監(jiān)測、氣象災害監(jiān)測預警等,并進行了大量的實踐應用。目前在北京、山東、河南、山西、天津等地進行了安裝測試應用,結果表明:該系統(tǒng)設計方案合理、可靠,能滿足各種環(huán)境因子的數(shù)據(jù)采