易 瑜

（婁底職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南婁底，417000）

基于云計(jì)算的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

易 瑜

（婁底職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南婁底，417000）

為了解決我國現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)中存在的問題，根據(jù)當(dāng)下云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在各個領(lǐng)域的迅速發(fā)展并逐步應(yīng)用，文章對云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行了闡述，設(shè)計(jì)了基于云計(jì)算的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)架，尤其是對監(jiān)控系統(tǒng)的軟件平臺進(jìn)行了詳細(xì)闡述。期待農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠極大地推進(jìn)高現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的自動化、智能化水平，降低資源占有率，提高農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)效率及產(chǎn)品的質(zhì)量。

云計(jì)算；物聯(lián)網(wǎng)；監(jiān)控系統(tǒng)

1　物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算概述

1.1物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分。其英文名稱是“The Internet of things”。顧名思義，“物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。物聯(lián)網(wǎng)的定義是通過射頻識別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)，它是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)相對于傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)而言，具有終端多樣化、管理智能化和網(wǎng)絡(luò)包容性強(qiáng)的鮮明特點(diǎn)。

1.2云計(jì)算

云計(jì)算（Cloud Computing）是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算方式，云計(jì)算的核心思想是將通過網(wǎng)絡(luò)連接的計(jì)算資源進(jìn)行統(tǒng)一的管理和調(diào)度，形成一個巨大的計(jì)算資源池向用戶提供按需分配，這個資源池我們稱之為“云”。“云”中的資源在使用者看來是可以無限擴(kuò)展的，并且可以隨時獲取，按需使用，隨時擴(kuò)展，按使用付費(fèi)。這種特性經(jīng)常被稱為像水電一樣使用 IT 基礎(chǔ)設(shè)施。狹義云計(jì)算是指互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的交付和使用模式，通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需的資源（硬件、平臺、軟件）。廣義云計(jì)算是指服務(wù)的交付和使用模式，指通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需的服務(wù)。這種服務(wù)可以是互聯(lián)網(wǎng)和軟件、互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的，也可以是任意其他的服務(wù)。通過這種方式，網(wǎng)絡(luò)上的共享資源可以按需的提供給計(jì)算機(jī)和其他終端。 它旨在通過網(wǎng)絡(luò)把多個成本相對較低的計(jì)算實(shí)體整合成一個具有強(qiáng)大計(jì)算能力的完美系統(tǒng)。

2　系統(tǒng)總體架構(gòu)

整個系統(tǒng)由傳感數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、環(huán)境控制系統(tǒng)、ZigBee無線傳感網(wǎng)、遠(yuǎn)程網(wǎng)關(guān)、云服務(wù)平臺五部分組成，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1　系統(tǒng)組成圖

3　監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)要將物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備布設(shè)于農(nóng)田、園林、溫室等目標(biāo)區(qū)域。如測量風(fēng)向、風(fēng)速、溫度、濕度、光照、氣壓、雨量、太陽輻射量、太陽紫外線、土壤溫濕度等農(nóng)業(yè)環(huán)境要素，根據(jù)溫室植物生長要求，自動控制開窗、卷膜、風(fēng)機(jī)濕簾、生物補(bǔ)光、灌溉施肥等環(huán)境控制設(shè)備，自動調(diào)控溫室內(nèi)環(huán)境，達(dá)到適宜植物生長的范圍，為植物生長提供最佳環(huán)境。

3.1環(huán)境濕度檢測設(shè)計(jì)

環(huán)境濕度檢測設(shè)計(jì)。能進(jìn)行環(huán)境濕度檢測管理操作，如圖2是系統(tǒng)環(huán)境濕度檢測管理功能的主界面：用戶可在此界面中進(jìn)行環(huán)境濕度檢測管理操作。查看環(huán)境濕度檢測結(jié)果詳細(xì)信息。

圖2　環(huán)境濕度檢測界面

圖3　環(huán)境溫度檢測界面

3.2環(huán)境溫度檢測設(shè)計(jì)

環(huán)境溫度檢測設(shè)計(jì)能進(jìn)行環(huán)境溫度檢測管理操作，如圖3是系統(tǒng)環(huán)境溫度檢測管理功能的主界面：用戶可在此界面中進(jìn)行環(huán)境溫度檢測管理操作。查看當(dāng)前溫度值，今日最高溫度信息，今日最低溫度信息今日平均溫度以及溫度變化值等信息。

3.3環(huán)境光照強(qiáng)度檢測設(shè)計(jì)

環(huán)境光照強(qiáng)度檢測設(shè)計(jì)。能進(jìn)行環(huán)境光照強(qiáng)度檢測管理操作，如圖4是系統(tǒng)環(huán)境光照強(qiáng)度檢測管理功能的主界面：用戶可在此界面中進(jìn)行環(huán)境光照強(qiáng)度檢測管理操作。查看當(dāng)前環(huán)境光照強(qiáng)度詳細(xì)信息。

圖4　環(huán)境光照強(qiáng)度檢測界面

4　結(jié)束語

基于云計(jì)算的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)旨在提高現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的自動化、智能化水平，降低資源占有率，提高農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)效率及產(chǎn)品的質(zhì)量，為實(shí)現(xiàn)智能農(nóng)業(yè)的自動檢測、自動控制、智能化管理及農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的普及提供一定的依據(jù)。

Design and implementation of Modern Agricultural Internet of things monitoring system based on Cloud Computing

Yi Yu
（Loudi Vocational and Technical College，Loudi Hunan，417000）

This paper describes the cloud computing and Internet of things technology，and designs the framework of Modern Agricultural Internet of things monitoring system based on cloud computing，especially the software platform of the monitoring system.Looking forward to the Agricultural Internet of things technology can greatly promote the automation and intelligent level of modern agriculture，reduce the share of resources，improve the production efficiency of agricultural products and the quality of products.

cloud computing；Internet of things；monitoring system

本文為湖南省科技廳自科聯(lián)合基金項(xiàng)目：基于云計(jì)算的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)研究，湖南省教育廳優(yōu)秀青年項(xiàng)目：基于物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算技術(shù)的葡萄園監(jiān)測系統(tǒng)研究（編號：16B219），婁底市科技局項(xiàng)目：基于多傳感器數(shù)據(jù)融合的煤礦采空區(qū)火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)，婁底職業(yè)技術(shù)學(xué)院課題：基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)溫室智能管理系統(tǒng)的研究成果。

易瑜（1980-），女，湖南婁底職業(yè)技術(shù)學(xué)院，副教授，碩士研究生，研究方向：教育管理，網(wǎng)站設(shè)計(jì)與安全管理。