基于云平臺的智能農業系統關鍵技術TCP/IP的Socket的研究

南京科技職業學院 喻菊梅 方 賡

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基于云平臺的智能農業系統關鍵技術TCP/IP的Socket的研究

南京科技職業學院 喻菊梅 方 賡

【摘要】智能農業是計算機技術、網絡通信技術和傳感器技術相結合的產物。用戶可以通過智能農業系統平臺，借助無線通信網絡對遠端的農作物生產環境進行智能化調控。本文研究的重點在于對系統的優先級傳輸和并發性做了性能優化，提出了一種動態優先級傳輸調度模型和基于TCP/IP的Socket通信機制。優化后的物聯網網關系統可滿足大并發量的數據傳輸，適應了未來智能農業云平臺的需求。

【關鍵詞】云平臺；智能農業；TCP/IP；Socket通信機制

1　系統研究背景

由于我國農業生產規模大，流通基數大、消費群體規模大這些具體國情，使得我國智能農業的大規模實施依然面臨巨大挑戰。針對以上問題，我國智能農業發展有必要建立農業的國家大數據中心，云計算、大數據挖掘等新技術的集成創新；在國家層面上制定農業信息資源的有償交換協議，實現資源開發、傳輸、處理、服務的標準化；技術方面重點突破大規模、低成本的信息快速感知技術[1]。

圖1　智能農業云平臺系統的整體框架圖

2　系統的組成

智能農業云平臺系統實現對農作物溫度、土壤溫度、光照生長要素進行實時可靠的監測、遠程控制及定時輪詢。智能農業云平臺系統用戶可以通過權限認證登陸系統對自己的農場進行遠程操控，同時遠端的農場監測系統也會定時的對農作物參數進行檢測，如發現超過預警值的信息，系統會自動將報警數據上報到業務平臺，接著平臺會通過多種方式通知到用戶去處理，或者特別緊急情況下平臺會通過預先設置的聯動指令自動進行操作來挽回農業損失。智能農業云平臺系統的整體框架圖如圖1所示。

首先，系統接收到系統網關的定時輪詢指令，客戶端網關從采控器采集到傳感數據信息，利用Modbus通訊協議將傳感信息組包發送給系統網關，系統網關接收到數據包后對數據進行解包，解析成關系數據庫可以存儲的數據，然后存儲到數據中心，業務管理平臺通過數據中心查詢到上報的傳感器信息。同樣，業務管理平臺也可通過下發查詢或者控制指令到客戶端網關，系統網關將指令組包后下發到客戶端網關，客戶端網關解析數據包后將指令下發到采控器，實現對農作物傳感設備的信息查詢和遠程控制。

圖2　基于 TCP/IP的Socket 的網絡通信程序流程[2]

3　關鍵技術的實現

基于TCP/IP的Socket的網絡通信程序流程如圖2所示：網關與服務器在建立Socket。通信時首先建立服務端的Socket，開始偵聽整個網絡中的連接請求；當檢測到來自服務器的連接請求時，向服務器發送收到連接請求的信息，并建立與服務器之間的連接；服務器發送控制指令至網關，并由網關解析后轉發至協調器；當完成通信后，網關關閉與服務器的Socket連接。

服務器在建立Socket之后，確定要連接的網關的主機名和端口；發送連接請求到網關，并等待網關的回饋信息；連接成功后，與網關進行數據的交互；完成通信后，關閉Socket連接。

由于篇幅所限代碼省略。

4　總結

本文所研究的基于云平臺系統在功能和性能上更加符合當前農業生產的智能化需求，本系統的理論將為以后網關技術在物聯網中的應用提供一定的參考作用。

參考文獻

[1]管繼剛.物聯網技術在智能農業中的應用[J].通信原理與技術,2010(3):24-27.

[2]汪曉平,俞俊,李功著.精通Java網絡編程(第一版)[M].北京:清華大學出版社,2005,6:172-177.

方賡（1975—），男，工學碩士，講師，現供職于南京科技職業學院信息系，主要研究方向：云計算大規模數據挖掘應用及物聯網技術。

喻菊梅，方賡指導的學生。

作者簡介：

項目來源：該文章是江蘇省高等學校大學生創新創業訓練計劃項目配套內容（項目編號：201512920021X）。