一種小型化智能農業管理系統的設計

文/劉東升，鄄城縣箕山鎮政府

一種小型化智能農業管理系統的設計

文/劉東升，鄄城縣箕山鎮政府

隨著當前國內的物聯網技術不斷發展和完善，在農業領域，智能化已經作為一種新型的管理模式對農業的各個環節進行了科學的管控，不僅降低了人力成本的投入，而且還進一步提高了農業生產效率，從而推動了我國農業的發展。本文根據當前國內農業分布狀況，設計了一種小型農業智能農業管理系統，它能夠幫助人們監測數據，查詢數據，同時協助農業生產。

小型化智能；農業管理系統；設計分析

隨著當前經濟的發展，在農業生產中如果過多的使用人力，就意味著人力成本投入的提高。目前科學技術日新月異，在農業生產中，利用科學技術能夠最大程度的降低人力成本的投入，獲取更大的價值。傳統農業生產方式無法人們日益增長的需求，運用科學技術實現農業生產管理智能化，使得人能夠最大限度的利用可以推動農業生產，通過自動化智能技術檢測作物生長，控制設備調節和控制環境，從而影響作物的生長。

1 基于智能農業管理系統的組件和構成分析

能農業管理系統整體上包括上位機顯示控制部分和數據讀卡器，以及部分。通常，人們在溫室中將作物生長環境參數獲取收集器均勻的安裝在合適的位置這個裝置將光感應器、二氧化碳感應器、以及空氣濕度傳感器集成到一體，從而對溫室中的作為生長所必須的環境條件及其參數進行收集，同時將獲取到的數據信息，利用無線方式電傳到管理系統的數據讀卡器。當然對于數據讀卡器而言，它的安置位置要按照無線傳輸的有效距離來科學確定，讀卡器部分的裝置對數據信息完成分析后，在將處理后的數據上傳到上位機控制部分。在確保管理系統真題布局合理科學的條件下，同時便于數據信息有效傳輸，要把讀卡器設計成以網口的形式和上位機進行準確的通信。而上位機則利用可視化界面將環境數據信息有效的顯示，并實時將監控命令發送出去。其中監控命令是利用讀卡器中的數據對溫室中相關設備進行控制，從而完成整個環境系統的智能監控和管理[1]。

2 智能管理系統所必須的軟件設計分析

智能管理系統所需要的軟件的設計重點是涉及到上位機及其顯示控制端，和讀卡器軟件。下文的內容是關于智能系統中的上位機軟件和讀卡器控制軟件的設計分析。

（1）基于上位機軟件的分析

上位機軟件部分作為小型化智能農業管理系統的中的監控環節，它的重要功能是實現數據讀卡器的有效通信、數據信息的界面顯示、相關設備參數的配置、以及中央系統的控制和數據信息的備份，特殊情況報警提示功能。

當管理系統運行后，相關的通信模塊就會實現上位機和讀卡器間的數據信息的傳輸，這個傳輸使用的是現行的TCP/IP協議端口，上位機軟件在其設計過程中使用的Select表達函數已利用相關方式對所有的讀卡器的IP進行準確的查詢，從而使得上位機可以和多個讀卡裝置同時通信。而管理系統的界面是為了能夠將環境信息的相關參數實時的顯示出來完成人機交互，從而使得操作更人性化。在上位機軟件的開發工程中，研究人員使用的是VC6．0作為工具。參數設置涉及到系統運行方式和參數設置范圍等方面。而數據備份模塊則是對讀卡器上傳的信息數據進行備份，操作行為監控數據的存儲，以及提供數據查詢等。智能管理系統控制實現人機控制和無人自動控制是利用自動數據表中的異常現自動采用合適的處理方式。其中報警模塊則是利用顯示等的閃爍通知研究人員是否正常[2]。

（2）基于讀卡器的設計分析

本管理系統的讀卡器使用的軟件整體上涉及到相關設備驅動程序、設備控制程序、相關數據處理和信息通信這幾方面。其中最重要的是設備驅動控制程序。設備驅動控制程序能夠將讀卡器軟件的外部硬件和內部內核有效的關聯，工作人員不必要搞清楚設備驅動的具體驅動，只需要利用調用驅動的函數就可以實現外部接口的有效監控。本智能管理系統所采用的具體驅動程序涉及到包括控制射頻模塊的SPI驅動，也涉及到和上位機實現數據通信網絡端口相關驅動，系統所使用的Linux操作系統已經包括了SPI接口函數和網絡調用函數，在設計的時候僅僅將這個系統放入內核就可以。其中讀卡器是利用SPI接口將射頻模塊的相關操作做具體的配置和設定，從而發揮其與射頻芯片的數據信息的接受和發送的功能。

3 智能農業管理系統的后續設計測試流程

當智能管理系統和電源接通后，工作人員將系統軟件的界面開啟，系統軟件的狀態區中將會顯示“已連接”的說明，這表示上位機和讀卡器已經實現準確的連接，工作人員可以在具體的設置區域中把系統的工作模式具體設置為人機操作模式和無人自動控制模式，然后按照程序對溫室的溫度、空氣濕度、二氧化碳濃度和光照這幾個方面的參數進行實時監控，工作人員將具體的參數設定在作為需要的正常值。等參數完成具體的設置后，管理系統的上位機軟件便開始運行實時監控，而且還將數據信息傳輸至讀卡器，讀卡器利用無線模塊裝置對環境信息進行實時采集，并將數據根據時段變化上傳到上位機，上位機界面的“顯示區位置”可以將數據參數有效的顯示出來，并且還還有變化趨勢等，若環境信息出現異常情況，顯示區會將異常的時點標記出來[3]。

如果系統在無人模式運行的時候讀卡器則會發送警報信息，上位機自動查詢異常數據表，并發出相關的指令，及時自動處理。如果在人機操作的時候，工作人員能夠利用手動控制區對異常節點的區域的參數做及時的調整。當以上測試過程完畢后，出具具體的測試報告。

4 結語

文章根據我國的實際情況，針對國內小型化的溫室設計了一種小型化的智能農業管理系統系統，該系統利用了傳感器技術和計算機軟件系統，以及自動化技術，對溫室環境實時控制，本文還具體闡述了農業管理系統的整體組成部分和主要部分的軟件設計，最后進行了智能農業管理系統的測試，該系統功能齊全，操作簡單，裝置集成化，能夠有效的推動溫室農業的發展。

[1]張安然．一種小型化智能農業管理系統的設計[J]中國農機化學報，2014(4):242-245．

[2]章若冰．基于MSP430和RFID的小型化智能農業監控系統設計[J]電子設計工程，2016(22)：180-182．

[3]楊宇超．基于RFID的小型化智能農業監控系統[J]工程技術，2016(3):10-10．