1、物聯網在智慧農業中的應用摘要人類歷史進入新的時期， 農業生產也隨著人類文明的發展而有了巨大的飛躍。 從生產工 具、生產方式的不斷更新中，我們的農作物產量不斷提升。刀耕火種的日子一去不復返，人 們的生活水平也有了很大的提升。進入 21 世紀以后，科學技術的發展也帶動著農業技術的革命。農業生產與現代網絡聯 姻，將農業和因特網技術聯系在一起，創新了生產方式，也催生了現代的智能精確農業。 本 文試著將所學的物聯網技術用于現代農業，名為“精確農業 ”的高科技農業工程，即利用衛星、遙感、計算機和自動控制等高新技術于農業生產，以提高產量，降低能耗。 這項國際先進的農田耕作技術成熟后將向全國推廣， 以解決我國

2、地少人多的農業發展 瓶頸、減少污染和浪費，走農業持續發展的道路。高科技可以促進農業發展方式的轉變， 智能管理可以實現各類農業資源的高效利用，也可以實現改善環境這一可持續發展目標； 不但可以最大限度的提高農村農業現實生產力，而且是實現優質、高產出、低能耗和環保的可持續發展型農業的高效途徑。關鍵詞 ：精確農業 ; 物聯網 ; 智能農業目錄引言 .31研究背景和意義 .31.1研究的背景 .31.2智能精確農業實例介紹 .41.3研究的現實意義 .52研究目標 .52.1無線網絡監控平臺 .52.2農業灌溉控制系統 .62.3農業大棚信息系統 .63農業應用中各類傳感器簡介 .73.1各類傳感器產生

3、背景 .73.2各類傳感器簡介 .84研究內容 .94.1精確農業物聯網監測平臺 .94.2精準農業的數字化管理系統 . 104.3物聯網感應的智能農業灌溉系統 . 105在農業中的應用 . 125.1典型應用之智能農業大棚 . 125.1.1溫室信息環境采集 . 125.1.2無線傳感器網絡自動灌溉系統 . 135.1.3.系統功能特點 . 145.2智能農業在應用領域的未來 . 145.3智能精確農業的特點 . 15結束語 . 16參考文獻 . 16致 謝. 17引言物聯網基本定義：物聯網是新一代信息技術的重要組成部分。物聯網的英文名稱叫“ The Internet of things”。

4、顧名思義，物聯網就是“物物相連的互聯網”。這有兩層意思：第一，物聯網的核心和基礎仍然是互聯網， 是在互聯網基礎上的延伸和擴展的網絡； 第二， 其用戶端延伸和擴 展到了任何物體與物體之間，進行信息交換和通信。因此，物聯網的定義是：通過射頻識別（RFID ）、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把任 何物體與互聯網相連接，進行信息交換和通信，以實現對物體的智能化識別、定位、跟蹤、 監控和管理的一種網絡 1。現代智能農業的定義：精確農業”（Precision Agriculture ），指的是利用全球定位系統（ GPS）、地理信息 系統（GIS）、連續數據采集傳感器（C

5、DS）、遙感（RS）、變率處理設備（VRT ）和決 策支持系統（DSS）等現代高新技術，獲取農田小區作物產量和影響作物生長的環境因素（如土壤結構、地形、植物營養、含水量、病蟲草害等）實際存在的空間及時間差異性信 息，分析影響小區產量差異的原因， 并采取技術上可行、 經濟上有效的調控措施， 區域對 待，按需實施定位調控的 “處方農業 ”；它是當今世界農業發展的新潮流， 是由信息技術支 持的根據空間變異，定位、定時、定量地實施一整套現代化農事操作技術與管理的系統， 其基本涵義是根據作物生長的土壤性狀， 調節對作物的投入， 即一方面查清田塊內部的土 壤性狀與生產力空間變異，另一方面確定農作物的生產目

6、標，進行定位的“系統診斷、優化配方、技術組裝、科學管理 ”，調動土壤生產力，以最少的或最節省的投入達到同等收 入或更高的收入，并改善環境，高效地利用各類農業資源，取得經濟效益和環境效益2。1 研究背景和意義1.1研究的背景傳統農業的運行模式已適應不了農業可持續發展的需要，對于產品質量問題， 資源分配 不均、嚴重不足且普遍浪費， 環境污染，農產品種類需求多種多樣等諸多問題使農業的發展陷入不良循環，而精確農業的出現為現代農業的發展提供了一條光明道路，精確農業與傳統農業相比而言最大的特點是以高新技術和合理管理換來了對資源的最優利用。它是一項綜合性很強的系統工程，讓我國的農業實現低能耗、高效、優質、環

7、保等目標，是世界農業發展 新的趨勢，同時也讓我國農業邁向21世紀。1.2智能精確農業實例介紹精確農業是最近幾年來在美國、加拿大和歐盟一些國家發展起來的高新技術與農業生產相結合的新型農業模式。它的特點是精確”，它利用衛星全球定位系統、遙測遙感技術和計算機，做到精確作業、精確施肥和精確估產。波特是美國明尼蘇達州的農民，他駕駛拖拉機在田里工作，表面上看它和別的農民沒有什么區別。但是，他的拖拉機上裝了一部586電腦，從屏幕上可看到面積達700公頃的玉米和大豆田的地圖，計算機還會告訴他哪個地方需要施肥，施多少肥；如果再裝一個衛星信號接收器，就可以收到全球衛星定位系統發出的遙感遙測信息，根據這些信息可進行

8、精確的土壤調查、合理施肥、作物估產、農業環境監測和土地合理利用等10。土壤調查和合理施肥可減少用肥量，減少浪費、減少投入，從而提高經濟效益。土壤調查首先要采集土壤樣品，如在播種之前，農民駕駛適合地形的車輛在土地上行駛一遍，采集土壤樣品數據，并輸入計算機；同時全球定位系統精確記錄下樣品采集地的位置，繪出土壤成分分布圖。另外，存入計算機的施肥軟件就能根據不同土壤、不同肥料類型和不同作物的施肥標準，推薦最佳方案，做到合理施肥。作物估產不但能較準確監測產量，還能繪出產量分布圖。當農民駕駛聯合收割機收割玉米時，玉米棒就碰動收割機上計數器的開關，從而計算出收割的玉米棒子數；與此同時，衛星全球定位系統記錄收

9、割這些玉米棒時收割機所處的地理位置，這樣就可畫出產量分布圖和計算出每塊土地的產量，根據產量分布圖也可判斷出何處缺肥，需要施多少肥。精確農業能針對各條塊農田的土壤結構。肥力狀況和作物生長情況等因素的精確測量和計算，提出種子、化肥、生長劑、除草劑、殺蟲劑等的合理用量。美國農業生產部依阿華州艾姆斯土壤耕作實驗室制訂了一項衛星指導農業生產聯合計劃”，在種 植大豆、玉米、燕麥和苜蓿的 450 公頃農田上進行試驗，每隔 13 米收集一組農田各 種數據信息，輸入計算機，并同時在拖拉機上安裝了無線電信號接收系統，接收衛星 信號，并確定自身位置。拖拉機即可根據聯合計劃，進行各種農業生產活動。1.3 研究的現實意

10、義通過分析，讓我們知道， 在實現精確農業的道路上， 智能農業系統依然存在著諸多問題，因為現有的技術是基于有線的；而基于無線傳感網的物聯網精確農業系統無疑更具發展潛力，無線網絡系統具有較高的帶寬傳輸能力， 抗干擾能力強、 安全保密性良好，而且功率譜 密度低。 我們可以利用上述特點， 針對農田信息采集和管理組建新的無線網絡， 實現農田信 息的無線、 實時傳輸。同時，可以給用戶提供更多的決策信息和技術支持， 實現整個系統的 遠程管理。對比國內外的發展現狀， 不難發現國內在精確農業發展模式上的弊病， 沒有在應用的結 合點上技術熟練的人才， 信息標準不統一和技術不成熟。 最為尷尬的是， 國內更多的是示范

11、 工程和項目， 僅僅停留在試驗和演示階段而沒有能夠形成產業的應用項目。 而隨著物聯網技 術的發展， 基于物聯網的智能精確農業系統則致力于將精確農業從概念化轉化為產業化， 更 專注于應用領域和產品化，力圖為智能精確農業的大規模推廣應用打下良好的基礎。 綜上所述，智能精確農業取代傳統農業是農業發展的必然，更是符合我國國情的選擇， 智能精確農業可以促進農業發展方式的轉變， 可以實現高效利用各類農業資源和改善環境這 一可持續發展目標， 不但可以最大限度提高農業現實生產力， 而且是實現優質、高產、 低耗 和環保的可持續發展農業的有效途徑。2 研究目標2.1無線網絡監控平臺建立無線的網絡監控平臺， 對農作

12、物的生長過程進行多方面監管和精確調控。 在大棚控 制系統中，物聯網系統的溫度傳感器、濕度傳感器、 PH 值傳感器、光傳感器、離子傳感器、 生物傳感器、 CO2 傳感器等設備，檢測環境中的溫度、相對濕度、 PH 值、光照強度、土壤 養分、 CO2 濃度等物理量參數，通過各種儀器儀表實時顯示或作為自動控制的參變量參與到自動控制中，保證農作物有一個良好的、適宜的生長環境。 遠程控制的實現使技術人員在辦公室就能對多個大棚的環境進行監測控制。采用無線網絡來測量來獲得作物生長的最佳條件，可以為溫室精準調控提供科學依據，達到增產、改善品質、調節生長周期、提高經濟效 益的目的。2.2農業灌溉控制系統開發基于物

13、聯網感應的農業灌溉控制系統，達到節水、節能、高效的目的。利用傳感器感應土壤的水分并控制灌溉系統以實現自動節水節能，可以構建高效、低能耗、低投入、多功能的農業節水灌溉平臺。農業灌溉是我國的用水大戶，其用水量約占總用水量的70%。據統計，因干旱我國糧食每年平均受災面積達兩千萬公頃，損失糧食占全國因災減產糧食的50 %。長期以來，由于技術、管理水平落后，導致灌溉用水浪費十分嚴重，農業灌溉用水的利用率僅40%。如果根據監測土壤墑情信息， 實時控制灌溉時機和水量，可以有效提高用水效率。 而人工定時測量墑情，不但耗費大量人力， 而且做不到實時監控；采用有線測控系統，則需要較高的布線成本，不便于擴展，而且給

14、農田耕作帶來不便。因此，設計一種基于無線傳感器網絡的節水灌溉控制系統，該系統主要由低功耗無線傳感網絡節點通過ZigBee自組網方式構成，從而避免了布線的不便、 靈活性較差的缺點， 實現土壤墑情的連續在線監測，農田節水灌溉的自動化控制，既提高灌溉用水利用率， 緩解我國水資源日趨緊張的矛盾，也為作物生長提供良好的生長環境。2.3農業大棚信息系統構建智能農業大棚物聯網信息系統，實現農業從生產到質檢和運輸的標準化和網絡化管 理。智能農業大棚物聯網信息系統主要研究溫度、化學等多種傳感器對農產品的生長過程全程監控和數據化管理；結合 RFID 電子標簽在培育、生產、圖1農業物聯網的體系構架質檢、運輸等過程中

15、，進行可識別的實時數據存儲和管理。本系統致力于構建基于物聯網的專用農業評估信息系統以實現數據的存儲和管理，實現農業生產的標準化、 網絡化、數字化。3農業應用中各類傳感器簡介3.1各類傳感器產生背景有需求就有市場，當今世界在各項技術方面都有先驅者，傳感器領域也是科學發展十分重要的分支。在十五期間，國家863計劃數字農業重大專項實現了農田信息采集技術的突破， 推出了一批成本低、高性能的土壤水分和作物營養信息采集技術產品，基本解決了數字農業信息快速獲取技術瓶頸問題。開展了農田水分、養分、作物長勢、冠層生理與生態因子、品質、產量和蟲害草害等信息采集關鍵技術研究，開發了具有自主知識產權的新型土壤水分傳感

16、器，研制了土壤和作物養分信息快速采集方法與新型配套儀器設備；在蟲害與雜草動態監測系統的研究方面取得了重大進展，開發了基于稱重傳感器的高精度智能測產系統，解決了智能測產與谷物品質監測系統的精度難題；使我國農業信息快速獲取邁出了新的步伐5。3.2各類傳感器簡介為了適應現代化溫室和工廠化栽培調節與環境控制( 控制溫度、濕度、光照、噴灌量、通風等 )，以培育各種秧苗，栽培各種果蔬和作物。在這個過程中，需要溫度 傳感器、濕度傳感器、 PH 值傳感器、光傳感器、離子傳感器、生物傳感器、CO2 傳感器等檢測環境中的溫度、相對濕度、 PH 值、光照強度、土壤養分、 CO2 濃度等物 理量參數，通過各種儀器儀表

17、實時顯示或作為自動控制的參變量參與到自動控制中， 保證農作物有一個良好的、適宜的生長環境。在果蔬和糧食的儲藏中，傳感器也發揮著巨大的作用，制冷機根據冷庫內溫度傳 感器的實時參數值實施自動控制并且保持該溫度的相對穩定。 氣調庫相比冷藏庫是更 為先進的貯藏保鮮方法， 除了溫度之外， 氣調庫內的相對濕度 (RH) 、O2 濃度、 CO2 濃 度、乙烯 (C2H4) 濃度等均有相應的控制指標。控制系統采集氣調庫內的溫度傳感器、 濕度傳感器、 O2 濃度傳感器、 CO2 濃度傳感器等物理量參數， 通過各種儀器儀表適 時顯示或作為自動控制的參變量參與到自動控制中，保證有一個適宜的貯藏保鮮環 境，達到最佳的

18、保鮮效果。在作物的生長過程中還可以利用形狀傳感器、顏色傳感器、重量傳感器等來監測 物的外形、顏色、大小等，用來確定物的成熟程度 , 以便適時采摘和收獲；可以利用 二氧化碳傳感器進行植物生長的人工環境的監控， 以促進光合作用的進行 4 。例如 , 塑 料大棚蔬菜種植環境的監測等；可以利用超聲波傳感器、音量和音頻傳感器等進行滅 鼠、滅蟲等；可以利用流量傳感器及計算機系統自動控制農田水利灌溉。生物技術、遺傳工程等都成為良種培育的重要技術，在這其中生物傳感器發揮了 重要的作用。農業科學家通過生物傳感器操縱種子的遺傳基因，在玉米種子里找到了 防止脫水的基因， 培育出了優良的玉米種子。 此外， 監測育種環

19、境還需要溫度傳感器、 濕度傳感器、光傳感器等； 測量土壤狀況需用水分傳感器， 吸力傳感器、氫離子傳 感器、溫度傳感器等；測量氮磷、鉀各種養分需要用各種離子敏傳感器 7 。在動物飼養中也有傳感器應用，如有可用來測定畜、禽肉鮮度的傳感器。它可以 高精度地測定出雞、魚、肉等食品變質時發出的臭味成分二甲基胺 ( DMA ) 的濃度， 其測量的最小濃度可以達到1ppm ，利用這種傳感器可以準確地掌握肉類的鮮度，防 止腐敗變質。也有用來檢測雞蛋質量的傳感器。4研究內容溫度傳感器CQ傳感器b _J監測數據光照傳感器。傳感器4.1精確農業物聯網監測平臺研究智能農業大棚中的物聯網技術，建立無線網絡監控平臺。密集

20、的網絡是一種無中心節點的全分布系統。通過隨機投放的方式，眾多傳感器節點被密集部署于監控區域。這些傳感器節點集成有傳感器、數據處理單元、通信模塊和能源單元，它們通過無線 信道相連，自組織地構成網絡系統。其目的是協作地感知、采集和處理網絡覆蓋區域 中被監測對象的信息并發送給觀察者。無線傳感器網絡集傳感器技術、微機電系統(MEMS)技術、無線通信技術、計算技術和分布式信息處理技術于一體，因其廣闊的 應用前景而成為當今世界上備受關注的、多學科高度交叉的熱點研究領域。在傳統農業中。人們獲取農田信息的方式都很有限，主要是通過人工測量，獲取過程需要消耗大量的人力，而通過使用無線傳感器網絡可以有效降低人力消耗

21、和對農田環境的影響，獲取精確的作物環境和作物信息。目前無線技術在農業中的應用比較廣泛，但大都是具有基站星型拓撲結構的應用，并不是真正意義上的無線傳感器網絡。農業一般應用是將大量的傳感器節點構成，通過各種傳感器采集信息，以幫助農民及時發現問題，并且準確地確定發生問題的位置，這樣農業將有可能逐漸地從以人力圖2農業無線網絡示意圖控制命令無線 路由節點為中心、依賴于孤立機械的生產模式轉向以信息和軟件為中心的生產模式 , 從而大量 使用各種自動化、智能化、遠程控制的生產設備。圖 2 所示為該控制系統網絡架構圖。其主控系統為嵌入式系統，采用 ARM9 S3C2410 處理器與 Linux 操作系統，具有通

22、信網絡、通用外設接口，能對其中設備進行控制管理。該 嵌入式網關連接內、外信息傳輸通道皆采用無線的方式，外部網絡以基于IP 網絡技術、提供通用分組無線業務的 GPRS 通信網絡為基礎。內部網絡采用短距離、低功率 ZigBee 無線 通信技術，結合農業領域專用系列傳感器對農產品生長環境中的溫濕度、PH 值、光照以及土壤養分等數據進行采集和傳輸。4.2精準農業的數字化管理系統數字化管理技術主要研究溫度、 化學等多種傳感器對農產品的生長過程全程監控和數據 化管理；結合 RFID 電子標簽在培育、生產、質檢、運輸等過程中，進行可識別的實時數據 存儲和管理，實現農業生產的標準化、網絡化、數字化。數字化農業

23、管理系統集成網絡地理信息系統、 物聯網監控管理系統， 可實現數據共享和 動態數據服務。 生態農業數字化管理系統以一定物理模式和邏輯模式的形式進行架設。 具體 涉及：遙感影像或相關圖像的處理與分析： 包括高分辨率的遙感影像及其它以圖像方式提供 的各類數據； 地物的空間模型： 包括對象、 地形、環境、 網絡和拓樸關系等； 屬性信息管理： 即動、靜態數據管理；空間分析：包括緩沖區、測量、等值線及地統計分析與圖表等；應用 程序： 包括服務器和客戶端程序，以實現農業生產管理平臺的系統功能；其它附屬功能：統 計分析等 8 。此系統在功能上可實現農產品信息查詢與發布、 專家決策知識庫優化決策與分析， 達到

24、信息、技術和網絡的高效結合，最終實現農業精準數字化控制管理。4.3物聯網感應的智能農業灌溉系統本系統采用混合網，底層為多個 ZigBee 監測網絡，負責監測數據的采集。每個 ZigBee 監測網絡有一個網關節點和若干的土壤溫濕度數據采集節點。 監測網絡采用星型結構， 網關 節點作為每個監測網絡的基站。 網關節點具有雙重功能， 一是充當網絡協調器的角色， 負責 網絡的自動建立和維護、數據匯集 ;二是作為監測網絡與監控中心的接口，與監控中心傳遞 信息。 此系統具有自動組網功能， 無線網關一直處于監聽狀態， 新添加的無線傳感器節點會被網絡自動發現，這時無線路由會把節點的信息送給無線網關，有無線網關進

25、行編址并計算其路由信息，更新數據轉發表和設備關聯表等。該系統由無線傳感節點、無線路由節點、無線網關、監控中心心四大部分組成，通過ZigBee自組網，監控中心、無線網關之間通過GPRS進行墑情及控制信息的傳遞。每個傳感節點通過溫濕度傳感器，自動采集墑情信息， 并結合預設的濕度上下限進行分析，判斷是否需要灌溉及何時停止。 每個節點通過太陽能電池供電，電池電壓被隨時監控， 一旦電壓過低，節點會發出電壓過低的報警信號，發送成功后，節點進入睡眠狀態直到電量充足。其中無線網關連接 ZigBee無線網絡與GPRS網絡，是基于無線傳感器網絡的節水灌溉控制系統 的核心部分，負責無線傳感器節點的管理。 傳感器節點

26、與路由節點自主形成一個多跳的網絡。 溫濕度傳感器分布于監測區域內，將采集到的數據發送給就近的無線路由節點，路由節點根據路由算法選擇最佳路由，建立相應的路由列表， 其中列表中包括自身的信息和鄰居網關的信息。通過網關把數據傳給遠程監控中心，便于用戶遠程監控管理。 本文設計的基于無線傳感器網絡的節水灌溉控制系統組成框圖如下圖所示。圖3節水灌溉控制系統5在農業中的應用5.1典型應用之智能農業大棚由于瓜果蔬菜對生長環境有著嚴格的要求，所以現代農業搭建了溫室大棚來控制植物的生長環境，以實現跨地區與跨季節的瓜果蔬菜培育。可見，環境在溫室大棚中起著重要的作用。傳統的大棚環境控制， 是通過全人工的方式來實現的。

27、在每一大棚中放置一個溫度計，濕度計，二氧化碳濃度計等，由技術員巡查每一大棚的環境參數后，若發現環境參數不對， 就要采取一定的措施來進行補償。比如，溫度過高的話，就要打開卷簾通風或者打開通風機等。這樣的操作方式對于只有少量大棚的農戶，還可以應付的過來，但如果大棚數量多，就 需要花費大量的人工去查看各大棚的環境參數，對環境異常的大棚進行操作，大大降低了工作效率。GHM智能溫室系統，可對各不同大棚的環境參數進行實時的監測并報警，并可遠程控制各大棚不同的電動設備， 如卷簾機，灌溉機等。使技術人員在辦公室就能對多個大棚的環 境進行監測控制，以使植物獲得最佳的生長環境。5.1.1溫室信息環境采集在溫室環境

28、里，單個溫室即可成為無線傳感器網絡一個測量控制區，采用不同的傳感器節點和具有簡單執行機構的節點 （風機、低壓電機、閥門等工作電流偏低的執行機構）構成無線網絡來測量土壤濕度、土壤成分、pH值、降水量、溫度、空氣濕度和氣壓、光照強度、CO濃度等來獲得作物生長的最佳條件，同時將生物信息獲取方法應用于無線傳感器節點， 為溫室精準調控提供科學依據9。圖4只能大棚示意圖5.1.2無線傳感器網絡自動灌溉系統農業節水灌溉平臺的建立是通過傳感器對土壤中水分的感應，對灌溉系統進行有效的控制從而達到自動節水、 節能的目的，完善農業節水灌溉平臺， 實現節水、節能、高效的目標。 我國用水總量的七成是用于農業灌溉。調查發

29、現，平均每年全國因災減產糧食的近半成是由干旱造成的，由此造成的受災面積也有兩千萬公頃之多。我國農業生產中對灌溉用水的利用率一直不高，導致農業灌溉用水利用率低、浪費的主要原因是技術和管理水平的落后。為了提高灌溉用水利用率，可根據土壤墑情信息的監測情況，對灌溉時機和水量進行實時控制。若采用人工對墑情進行定時測量的方法，不僅會過度的浪費人力資源，而且不能夠保證監控的實時性； 測控系統若采用有線的形式，布線會增加成本，難擴展，影響作物的耕種。所 以，節水灌溉控制系統設計的理論基礎是在無線傳感器網絡，系統采用ZigBee自組網，把低功耗的無線傳感器網絡節點連接起來，這樣就減少了布線成本、 布線帶來的農田

30、耕作不便和靈活性差的問題， 不僅可以實時監測到土壤墑情，還可實現自動化控制農田灌溉，節省灌溉用水，緩解用水緊張，保證農作物良好的生長環境。系統是底層為多個具有監測數據采集功能的ZigBee監測網絡構成的混合網， 每個網絡都有它們各自的網關節點及幾個關于土壤濕度的數據采集點。ZigBee監測網絡使用的是星型結構，把網關節點作為每個監測網絡的基站。能夠自動的建立和維護網絡、匯集數據，在 監控中心與監控網絡之間傳遞信息成為了網絡關節點的兩個功能。該系統可實現自動組網， 新添加的無線傳感器節點會在無線網關處于監聽狀態下被網絡自動發現，無線網關會接收到無線路由傳來的信息，自身進行編址并分析路由信息，并對

31、設備關聯表及數據轉發表等進行更新。智能灌溉系統的基本構成是無線傳感節點、無線路由節點、無線網關和監控中心，在ZigBee自組網的基礎上，利用 2G/3G網絡完成無線網關和監控中心之間墑情、控制信息的 傳輸。墑情信息是利用傳感節點訪問溫濕度傳感器得到的，并通過分析采集的信息來選擇要實施的灌溉方案，選擇具體方案時依據預設的濕度上下限。傳感節點都是利用電池供電，且可實時監測電池電壓， 如果電壓過低節點就會報警，節點接收到報警便會進入休眠狀態，電充滿時便恢復工作狀態。這些傳感器節點主要是由無線網關連接ZigBee無線網絡與2G/3G網絡進行管理，可以說是整個系統的核心。多跳網絡會由傳感器節點與路由節點

32、自主生成。監測區域內的溫濕度傳感器會依據就近的原則選取無線路由節點來傳遞監測數據，路由節點遵循路由算法獲得合適的路徑， 創建對應的包含自身和鄰居網關信息的路由列表。利用網關傳送數據到遠程監控中心實現用戶遠程控制。5.1.3系統功能特點本智能管理系統具有如下特點：(1) 軟件界面實時顯示各大棚的環境參數。(2) 設置報警，軟件可對異常的環境進行報警，報警記錄可供查詢。(3) 自動控制功能，當計算機檢測到環境異常，將自動進行操作。如檢測到溫度過高， 將自動打開通風。檢測到下雨，將自動關閉卷簾機與天窗。(4) 手動控制功能，由技術人員根據環境參數的變化，點擊鼠標對各電動設備進行操作。(5) 遠程控制

33、，即使你不在大棚基地， 也可以實現關閉卷簾等操作，比如下雨天或者起大風時，可以遠程關閉卷簾。(6) 遠程視頻監控功能。配合網絡攝像頭，對整個大棚基地進行監控，做到心中有數。以信息化引領現代農業發展將是大勢所趨。”物聯網將是實現農業集約、高產、優質、高效、生態、安全的重要支撐，同時也為農業農村經濟轉型、社會發展、統籌城鄉發展提供 智慧”支撐11。5.2智能農業在應用領域的未來應用自動控制和電子計算機實現農業生產和管理的自動化，是農業現代化的重要標志之，近年來電子技術和信息技術的飛速發展，帶來了溫室控制與管理技術方面的一場革命， 在農業生產， 園藝生產， 動植物養殖等等方面有著廣泛的運用， 對于農

34、業生產的增產增質增 量產生了巨大的經濟效益與社會效應。國內溫室大棚控制系統在九五期間有了長足快速的增長，但普遍水平居于低端水平或 大部分引自于國外的成熟技術與產品， 然而引進費用的昂貴以及維護服務難以跟進等嚴重制 約著該產業的長足快速發展。但是經過科學研究，物聯網在農業領域仍然具有遠大應用前景：( 1 )在農田、果園等大規模生產方面，如何把農業小環境的溫度、濕度、光照、 降雨量等，土壤的有機質含量、溫濕度、重金屬含量、 PH 值等，以及植物生長特征 等信息進行實時獲取傳輸并利用， 對于科學施肥、 灌溉作業來說具有非常重要的意義。( 2)在生鮮農產品流通方面， 需要對儲運環境的溫度和農產品的水分

35、進行控制， 環境溫度過高可能會發生大批農產品的腐爛，水分不足品質會受到影響，在這個環節 要借助物聯網的幫助。( 3)還有一類具有典型意義的應用是工廠化健康養殖作業，需要通過實現畜禽、水產養殖環境的動態監測與控制。5.3智能精確農業的特點在應用領域，智能精確農業在大范圍應用過程中應具有其以下特點 :(1) 智能化、傻瓜化的友好人機界面；(2) 突破傳統控制系統的多線路鋪設，工程量大，線路復雜，成本高等缺點，分布式管 理，采用多區化調控管理，各區獨立智能化總線尋址控制，系統鋪設簡單，精確度 高，可控區域廣；(3) 遠程自動控制，參數實時在線顯示，精確度高，真正實現“在家也能種田” ；(4) 集成加熱系統、通風系統、遮蔭 /保溫內簾幕系統、外遮蔭系統、 C02 施肥系統、空 氣循環系統、植物保護系統、高壓噴霧降溫系統、濕簾風機系統、屋頂噴淋系統、 補充光照系統、灌溉施肥系統、廢液回收消毒系統、電氣與計算機控制系統等于 一體，真正實現多功能，可多場合運用；(5) 由于自主開發設計，與國外溫室大棚控制系統相比，系統費用低，維護方便；.青島：中國海洋大學，2007。.北京：北方工業大學，2009結束語物聯網作為新一代信息技術的重要組成部分。它的核心和基礎仍然是互聯網，是在互聯網基礎上的延伸和擴展的新一代網絡；但是它在用戶端延伸了新的領域，擴展到了任何物與 物之間，