基于物联网技术的农产品种植的设计实现

基于物联网技术的农产品种植的设计实现摘要：文中在对现有农业环境监测系统和无线传感器网络充分研究的基础上，针对农产品种植的实际需求，设计以无线传感器网络技术为基础的农作物区域环境信息无线监测网络，结合3g通信技术，实现对农作物生长环境的实时远程监测，并以此为基础，为最终的农产品种植提供了一种有效的解决方案。

关键词：物联网 webservice 传感器
农业信息化和智能化已经成为当前中国新农村建设的主要建设内容和重点扶持项目。

通过应用物联网等现代信息技术可以实现精细农业，从而加速传统农业的改造，提高农业生产效率和生产水平。

作为物联网核心技术的无线传感器网络，凭借其低成本、低功耗、自组网等优势实现了对农作物的智能监控和管理[1]；同时，各种电子标签和无线射频技术的应用，也是农产品的可靠追溯成为可能。

文中在对现有农业环境监测系统和无线传感器网络充分研究的基础上，针对农产品种植的实际需求，设计以无线传感器网络技术为基础的农作物区域环境信息无线监测网络，结合3g通信技术，实现对农作物生长环境的实时远程监测，并以此为基础，为最终的农产品引种提供了一种有效的解决方案。

1系统总体框架
基于物联网技术农产品移植决策系统以农产品为研究对象，以种植环节--加工环节--销售环节为基本模式，从种植环节、加工环
节和消费者的不同角度设计该系统，系统包含pda手持终端子系统、平板电脑子系统、c/s生产管理子系统和b/s智能管理子系统四部分.
2主要模块设计
2.1 pda子系统。

果园操作人员通过手持pda终端进入大棚对大棚内作物进行喷洒农药、扦插、剪枝、采摘等操作进行登记，并将操作记录发送中心服务器保存。

2.2 平板子系统。

平板的作用定时采集传感器数据显示在平板中，并将这些数据发送至数据库中。

同时，对大棚内发生的环境变量超过警戒上下限时也能及时捕捉并存储。

2.3 c/s生产管理子系统。

该子系统是整套系统中的主要部分，包含了追溯码生成模块、监控报警模块、进场检疫模块、出场登记模块。

2.3.1 追溯码生成模块。

在大棚开始种植作物之前就给整个大棚的作物分配一个唯一的二维码，这个编码可以被放置在大棚门口，作为今后田间操作、加工、流通等环节的追溯码。

当大棚更换另一移植作物时重新给其分配另一个编码。

2.3.2 监控报警模块。

种植户通过该模块了解大棚实时环境参数和视频画面，也可以通过该模块设置大棚环境参数限值并上传至服务器，也可手动控制大棚设备的开合。

2.3.3进场检疫模块。

加工场操作员对进厂的农产品进行登记，也可以查询历史信息、编辑进场信息和删除进场信息。

2.3.4出场登记模块。

加工场操作员对即将出厂的农产品进行登记，并给出一个可用于追溯的条码；也可通过该模块查询出厂历史记录、编辑和删除出厂记录。

2.4 b/s追溯管理子系统
2.4.1 前台追溯查询。

消费者根据购物小票中的条码在系统中查询产品的追溯信息，并可以给该商品给出评价。

2.4.2 后台信息管理。

种植户借助该模块设置大棚的基本信息：大棚号、大棚种植品种、品种类型、搭建日期及地址。

种植户借助该模块了解大棚自创建以来所进行的操作，如扦插、施肥等信息的汇总。

种植户借助该模块了解大棚各阶段的环境数据，并能从数据图中了解什么环境数据是否超过警戒范围。

用户对所购买的商品的评价，其实就是对该商品的大棚进行评价，对大棚的评价最终也将具体到各传感器参数。

种植户借助这个模块可以了解消费者对商品的评价与种植环境参数的对应关系，系统也将给出最优的种植建议。

3 关键技术
在平板电脑上启动一个监控程序，利用平板电脑上的3g模块接收pc客户端或智能手机发送过来的控制命令，平板电脑上的zigbee 主控模块通过无线控制继电器的开关，达到控制现场设备的目的[2]。

数据库是系统的核心，数据库的安全至关重要。

本项目在开发时，所有访问数据库的操作都是通过访问webservice的方式，安
全又方便。

4 系统实现
4.1 系统主要函数
* pda相关主要函数
返回用户操作类型的方法：public list getoptype（）；登记种植信息的方法：public void addplantinfo（string tracecode，string pname，int optyid，int operator）。

* 平板及传感器相关函数
按时间间隔采集传感器数据的方法：public void addsensordata（string bhserial，int sensorty，string value，int isalarm，datetime indate）；实时采集传感器数据的方法：public void addsensortemporary（string bhserial，int sensorty，string value，int isopen）；添加平板配置记录的方法：public void addandroidcfg（string bhserial，string temup，string temlo，string humup，string humlo，string lightup，string lightlo，string coup，string colo，string gasup，string gaslo，string interval）；获取继电器开关状态的方法：public string[] getrelaystate（）；
* c/s子系统相关主要函数
根据查询组合条件获取入场登记表（d_enterregister）结果集：public list getallenterregisterbycondition（datetime starttime，datetime endtime，string tracecode）；添加
入场检疫信息：public void addenterregister（datetime pickdate，datetime indate，string qid，string qofficer，string result，string carno，string trace_code，int operator）；删除入场检疫记录：public void delleteenterregister（int enterid）。

根据查询组合条件获取出厂登记表（d_exitregister）结果集：public list getallexitregisterbycondition（datetime starttime，datetime endtime，string tracecode）；登记出场检疫记录：public void addexitregister（int enterid，decimal pweight，string pcn，datetime exittime，string icno，int opeartor）；删除出场检疫记录：public void deleteexitregisterbyexitid（int exitid）。

4 结论
农业信息化和智能化已经成为当前中国新农村建设的主要建设内容和重点扶持项目。

该项目在实施过程中，借助zigbee、传感器、摄像头、pda等物联网设备与技术，在种植生产过程中，严格控制其生长环境；在加工销售环节，利用rfid、二维码、条码和溯源称等设备，一方面可以让消费者放心购买；一方面可以让种植户通过消费者对产品口感等方面评价反馈信息。

文中的技术实现为种植户对今后的农产品种植产品质量提升提供了一个有效的解决方案和
途径。

参考文献
罗桂兰等. 基于物联网的智能温室实时监测系统设计. 安徽农业科学
瞿雷编著. zigbee技术及应用. 北京航空航天大学出版社。