現(xiàn)代農業(yè)種植及農產品信息管理系統(tǒng)設計

劉文泳　羅成勇

我國屬于世界第一農業(yè)大國，是極為重要的經(jīng)濟來源之一，因此，對于農業(yè)種植上的發(fā)展必須要給予高度重視。而隨著現(xiàn)今網(wǎng)絡技術的不斷發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)信息所涉及的范圍也越加廣闊。因此，為了能夠進一步推動農業(yè)種植及農產品的發(fā)展，解決其流通中食品溯源、自動監(jiān)控問題。本文通過運用物聯(lián)網(wǎng)技術，從而實現(xiàn)現(xiàn)代農業(yè)種植、產品信息管理。

作為一個國家的基石——農業(yè)，在重視其發(fā)展的同時也確保了經(jīng)濟發(fā)展。而隨著時代的不斷變化，網(wǎng)絡時代的來臨，已將其發(fā)展至物聯(lián)網(wǎng)層面了，同時也讓物品與物品之間的用戶端擴展，進而能夠讓信息通信達到另—種更高的技術。而現(xiàn)代農業(yè)種植、產品流通中的自動監(jiān)控、食品溯源等問題在近些年來出現(xiàn)已經(jīng)越來越頻繁了，因此，為了將這一大問題解決，通過物聯(lián)網(wǎng)技術讓現(xiàn)代農業(yè)種植、產品信息管理等問題得以有效解決。

1目前系統(tǒng)設計的現(xiàn)狀、意義。

1.1現(xiàn)狀

物聯(lián)網(wǎng)在現(xiàn)代農業(yè)生產中的核心作用：組織各種傳感器的節(jié)點，從而使其形成傳感網(wǎng)絡。于作物種植的田地、大棚中安裝傳感器，既可以減少農戶下田或者去往大棚的次數(shù)，并且還能全面掌握作物的各種信息，通過遠程自動化傳感器進行澆灌、施肥、保溫、遮陽，進而將農民的工作負擔在最大程度上減輕，使生產效率提升。在目前，農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為了時代發(fā)展的重要需求，其中，RFID技術是應用最多的技術。我國的物聯(lián)網(wǎng)技術相比于國外的起步較晚，發(fā)展也較為緩慢，目前，最為突出的就是應用于溫棚的只能生產控制，而全面覆蓋的能力暫時還未能達到。而國外，已經(jīng)實現(xiàn)了水產精細化養(yǎng)殖，同時也廣泛應用在了農作物精細作業(yè)中。現(xiàn)今，我國的食品安全仍是一個很嚴峻的問題，而國內，在少量的一線城市已經(jīng)建立了以條形碼等技術作為中心的食品溯源系統(tǒng)。

1.2意義

要想現(xiàn)代化的農業(yè)大棚能夠進行作物栽培，應該要實行智能化栽培控制，因此，應該要得到高新技術和系統(tǒng)支持。將環(huán)境檢測傳感器于種植溫室大棚的過程中進行安裝，對作物的生長環(huán)境進行檢測，這樣，能夠通過數(shù)據(jù)，分析、處理對大棚內不利的因素，而后對其他系統(tǒng)進行調控，保持溫濕度適宜，進而讓農作物環(huán)境的生長處于最佳狀態(tài)，保證產品的產量與質量。對于農產品的生產、流通的監(jiān)管必須要加大力度，最大程度上降低農產品的安全隱患，實現(xiàn)監(jiān)控生產到流通的過程，讓人們所購買的產品通過電子標簽的查詢能夠了解產品的安全系數(shù)。

2系統(tǒng)設計

2.1框架

通過選取溫棚作為例子，進行系統(tǒng)體系框架解析：首先，溫棚的系統(tǒng)設計需求具有較為多種，進行無線空氣溫濕度傳感器、土壤溫濕傳感器安裝，這樣，能夠對大棚內的土壤濕度、空氣溫濕度進行測定，若濕度出現(xiàn)不足情況，加濕器、鼓風機會自動開啟，若出現(xiàn)土壤濕度不足情況，噴灌設備則會自動開啟。而對于遮陽設備是否打開是由光敏傳感器進行控制的。此外，于農業(yè)現(xiàn)場進行多級無線路由器節(jié)點部署，這樣更加利于信息的傳輸，方便上機位指令的下達、傳感信息的上傳。通過RFID技術信息，可以查詢農作物產品生產的全過程。另外，還有類似于移動通訊基站的ZigBee技術，能夠通過網(wǎng)絡節(jié)點擴展通訊傳輸距離。根據(jù)一定的規(guī)則排列不同條紋，表達一組信息的平行線標識符，進而組成條形碼。該方式廣泛運用于產品溯源問題中，并且能夠有效解決問題。

2.2硬件設計

溫濕傳感器節(jié)點、光敏傳感器終端節(jié)點等均是ZigBee設備的硬件設計中的，具有感知、采集物理信息的作用，該系統(tǒng)的結構大體是相似的，除了傳感器外。無線接收、發(fā)送模塊、JTAG調試口、降壓電路、蜂鳴器接口、降壓模板等均是ZigBee的傳感模板。而路由節(jié)點的作用主要是路由轉發(fā)、擴大通信距離。此外，該系統(tǒng)的硬件設計中的協(xié)調器能夠建立、管理網(wǎng)絡，將傳輸中的數(shù)據(jù)進行匯總，并利用自帶的顯示器將傳輸數(shù)據(jù)顯示。

2.3軟件設計

IAR中的集成環(huán)境能夠兼容c語言，將代碼以高效執(zhí)行，還具有高效浮點支持，在終端處理和模擬上較為方便，此外，在選擇內存模式的特點上，還具有選擇性。所以，在進行系統(tǒng)軟件的設計上，使用這一開發(fā)環(huán)境的意義極為重大。通過C/S模式進行ZigBee設備、條形碼閱讀器、電子標簽等硬件的上位機程序設計。endprint