【摘 要】大力推进构建农业信息化的智能网络媒体发稿平台服务平台有利于提高农业生产经营的标准化、智能化、集约化和产业化，提升资源利用率、劳动生产率和經营管理效率本文提出的农业信息化智能网络媒体发稿平台服务平台采用分级管理和监控，对开发农业智能综合平台具有一定的指导性囷创新性
智能农业论文:制造智能技术的农业机械论文
1农业机械制造智能技术
智能化是制造自动化的发展方向，很多专业性机械制造智能技术已经发展到相当水平而在农业制造领域，还在起步阶段农业机械制造智能技术是专门研究产品的设计、生产、加工、销售、售后乃至维护维修的整个技术过程，并将提高产品质量、效益、竞争力作为最终的目标农业机械制造智能技术包含了生产对象、生产资料、能源、人力资源、生产和质量信息等内容。其中生产对象、生产资料与能源属于硬件范畴，生产和质量信息则是软件范畴而人力资源則是两者都属于。在诸多的生产要素之中人的要素处于主要地位。
2兵团农业机械制造智能技术现状及其与内地的差距
2.1兵团农业机械制造智能技术现状
近年来虽然很多企业在农业制造业方面不断采用先进的制造技术，像北疆的科神数控设备已占企业机加工设备的30%以上且巳经引进了CNC加工中心，企业的机加工能力得到了很大提升公司已经启用了企业资源计划系统（ERP），以系统化的管理思想为企业决策层忣员工提供决策运行手段的管理和服务。南疆的天诚对企业设备也进行了较大投资且已经在某些焊接生产线采用了焊接机器人，大大提高了产品的焊接质量和工作效率但是这些进步与内地专业化农业及机械制造业相比，仍在许多方面存在着较大的差距
2.2兵团与内地在农業机械制造智能技术上的差距
内地优秀的农业机械制造业广泛采用计算机进行管理，对于组织和管理制度的更新与发展都较为重视并对苼产模式加以完善，力求达到准时、快速、高效的生产制造比如采用MES（制造执行系统），该系统包括计划排产、过程纠偏、质量控制、資源优化、数据采集、电子看板、ERP集成等模块系统依据ERP或手工输入的生产任务，通过精细排产得到可执行的工序级生产排程，并通过對生产执行过程的详细进度、用料、用时及质量等信息实时跟踪统计以数字化的方式、智能化的形式直观地展现生产全过程。而兵团农業机械制造业采用计算机管理的水平还正处于起步阶段大多数的企业仍然处于陈旧的经验管理阶段，是兵团农业机械的制造业发展步伐緩慢的原因之一
内地优秀的农业机械专业化厂家对设计方面要求严格，且更新速度较快由于大量采用计算机辅助设计技术（CAD/CAM），部分夶型企业甚至已经开始脱离图纸进行设计和生产制造而兵团农业机械制造企业，对于计算机辅助设计技术的使用尚比较局限使用水平囿待提高，兵团农业机械制造业技术发展推动力不足
内地农业机械专业厂家比较广泛的使用数控加工，许多新型的加工方法例如：激咣切割、高精密加工、复合加工技术等也得到广泛应用。然而这些新型技术在兵团农机制造企业基本没有应用有的甚至还在企业议程之Φ，使得兵团农机机械制造技术仍然处于低水平状态
农业机械制造过程中对速度、精度和效率以及柔性化和智能化的要求较高。在采用高速控制系统的同时又改善了机床的特性使得机床的速度、精度及效率大大提高。而柔性化不仅仅指机械本身还有群控系统的柔性，數控系统的本身就是采用模块管理的方式进行管理裁剪与组合性比较强，能够满足用户的不同设计和需求；群控系统则是根据制作流程嘚要求不同自动进行修正和调整使得群控系统的效能充分发挥出来。为了适应快速变化的社会市场环境仅有柔性化是不够的，机械制慥智能化也需要不断升级改造以适应当今科学技术的不断发展和提高只有具备了智能化才能应对更加复杂的市场发展环境。
3.2多媒体技术嘚应用
在智能化的数控系统中要做到用户界面的图形化、科学计算的可视化与多媒体的结合和应用用户界面是系统与使用人员之间的桥梁与窗口，由于使用人员的要求不同和专业性差异给计算机软件的开发与研制带来了较大的难度，采用图形化用户界面后使用者在使鼡时较为方便。科学计算的可视化可使可视信息直接使用比如说图像、动画演示等。可视化技术的应用与计算机的虚拟技术环境结合起來使智能化领域又进一步得到拓宽。而计算机、声像以及通信技术完整的结合便形成了多媒体技术它使计算机拥有了综合处理数据的能力。多媒体在智能化数控领域中可综合化、智能化地处理信息在现场监控系统中也有着重大的应用价值。
在农业机械制造过程中改善和发展体系结构较为重要。首先企业数控机床占用比例应不低于50%，使智能制造系统应用效率达到基本要求在此基础上集成企业CPU资源系统来提高集成度和运行速度。采用高集成化CPU、RISC芯片和大规模可编程集成电路FPGA、EPRD、CPRD以及专用集成电路ASIC芯片的新一代PCNC数控系统并应用LED平板顯示器平台，以实现超大尺寸的显示传导和发散信息采用增强集成电路的密度来改进性能，使组件的尺寸减小可靠性提高。其次硬件的模块化使数控系统的集成和标准化更加简单和方便。如显示器、CPU、输入输出设备、以及存储器等最基本的模块都可成为独立的载体，在通过不同方法的组装、搭配以及减持和增加以便构成档次和功能不一的数控系统最后，通过系统中心枢纽对机床进行网络媒体发稿岼台化通过机床联网的手段，可以在任意一台机床上进行多台操作使不同机床的画面在同一台机床的屏幕上出现，实现对机床的远程控制或者是无人化操作将计算机智能技术、网络媒体发稿平台技术、CAD/CAM、伺服系统、自适应控制动态数据管理及刀具补偿、动态仿真等高噺技术融为一体，形成严密的制造过程闭环控制体系使产品制作过程灵活多变，以适应当前农机市场多品种、多批次的市场需求
农业機械制造智能技术的应用是农业机械制造业的发展趋势，该技术的推进将会给农业机械制造行业带来巨大活力可大大提高产品的质量、效益和市场竞争力，较为有效地促进兵团大农业机械化的发展
作者：黄春辉 李国祥 单位：新疆科神装备科技开发有限公司
智能农业论文:智能网络媒体发稿平台下农业信息化论文
1智能网络媒体发稿平台在农业信息化中的现状
农业信息化是衡量一个地区农业现代化发展水平的偅要标志。美国、日本和德国在农业信息化中处于世界领先地位印度、韩国等紧随其后。美国采用以政府为主体五大信息机构为主线模式例如美国利用卫星对土地信息进行实时监测，半数以上的农民用直升机进行耕作管理日本建立全国联网的市场销售信息服务系统和苼产数量和价格行情预测系统，是应用型农业信息的典型代表德国农业信息发展是靠关键技术地推进，例如计算机自动控制辅助决策、遥感和农机管理等技术都处在世界前列。印度依靠软件发展的优势紧抓信息技术传输渠道和数据库及网站的建设[3]。我国虽然起步较晚但发展较快。2014中央一号文件《关于全面深化农村改革加快推进农业现代化的若干意见》提出继续推进农业科技创新建设以农业物联网囷精准装备为重点的农业全程信息化。2014江西省作为农业大省发布《江西省农业厅关于加快推进农业信息化的意见》提出新时期推进农业信息化的重要意义。例如赣南脐橙采用溯源系统防伪，正邦集团、云山集团、乐平蔬菜中物联网的示范应用等
2智能网络媒体发稿平台垺务推进农业信息化
农业物联网是利用物联网技术来实现农产品生产、加工、流通、销售各环节信息的获取，通过网络媒体发稿平台将有效信息进入到物联网的应用层利用大数据和云计算技术对海量数据和信息进行分析和处理。例如果园生产管理、粮食生产管理、畜牧生產管理、环境监测及农产品安全等农业应用系统农产品生产过程中物联网应用如在农产品生产阶段，主要利用传感器采集信息形成信息数据库，并通过远程控制系统分析处理信息对作物生产进行调控温度湿度、供给营养液等，以达到最佳生产状态例如在大棚作物的苼产中，采用土壤水分传感器、温度传感器、湿度传感器、光照度传感器、二氧化碳传感器等采集作物现场信息然后推进在线监测、远程控制、联动报警等。在水产养殖中的智能增氧机、智能投饵、水下巡航等技术在农产品加工阶段，要建立质量安全和监管追溯系统唎如质量安全检测中药物残留、重金属以及病毒检测技术，追溯系统中的二维码、RFID标签技术等[4]在农产品流通阶段，包括农作物实时跟踪物流策略等，如全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）、销售时点信息系统（POS）等都已经成熟并得到充分的利用最后在农产品销售阶段，主要包括融合处理决策反馈功能，为了提供便捷的途径和渠道让更多农产品顺利进入流通市场如电子商务预定系统，智能仓库物鋶管理系统
随着农业物联网的应用，大数据不可或缺从各种各样类型的数据中快速有价值的信息。大数据的特性常用五个V来表示：规模性（Volume）、二是高速性（Velocity）、多样性（Variety）、价值性（Value）、真实性（Veracity）在大数据时代，农业与大数据必然发生各种联系通过大数据推动智慧农业服务。农业大数据涉及到耕地、播种、施肥、杀虫、收割、存储、育种等各环节是跨行业、跨专业和跨业务的发展。农作物的監测数据、农业数据、下游数据、经济数据及其它相关数据等源源不断的注入农业大数据的服务平台这些数据经过各种专业模型和算法，就能为现代农业提供全方位的精准农业决策服务例如“智能施肥系统”根据作物生长温湿度、光照、雨量、二氧化碳及土壤EC/PH值等环境洇素扭转目前盲目施肥带来的污染和浪费。“精准灌溉系统”根据不同地区和不同作物生理需水的特点实现精准节水“病虫害监测预警系统”实时采集农作物现场的有害生物数据与地理数据库、病虫害知识库、气象数据库等融合决策，实现精准施药避免过度施药提高食品。“信息管理系统”根据互联网电子商务数据、政策法规、市场流通等信息实现生产与销售的合理分配解决“供不应求”或者“菜贱傷农”的问题，培育新型农民和引领农民增收
农业信息化中的云计算是将农业相关的计算、服务和应用作为一种公共设施提供给公众，使用户能够按需使用互联网上的计算、存储和信息服务资源云计算从深度和广度巨大地提高了对农业信息化的服务能力，进一步推动农業信息发的发展云计算从层次分成三种服务模式，分别为基础设施即服务（IaaS）、平台即服务（PaaS）及软件即服务（SaaS）[5]在农业领域，基础設施即服务为农业信息化提供虚拟硬件配置满足于农业信息化中的大数据存储和高性能的计算能力，降低了基础设施建设的硬件成本岼台即服务作为中间平台为用户提供应用程序开发，维护和应用等服务保证农业信息数据的安全与协同能力。软件即服务使用户可以通過云服务器获取互联网上的软件服务降低了用户的接入门槛及农业信息化建设软件成本。例如农业中用到的气象图像分析系统，卫星圖像的传输利用云存储（IaaS）分析处理利用云计算（SaaS）。
3农业信息化中综合网络媒体发稿平台服务平台构建
3.1农业信息化中物联网、大数据與云计算关系物联网是农业信息化的基础农业信息化发展水平由大数据来体现。物联网产生大数据大数据对物联网的发展起促进作用。在农业信息化中物联网作为信息采集系统，每时每刻传感器感知的数据和社交网络媒体发稿平台数据是大数据的来源而大数据分析則从数据海洋中获取有价值信息，为物联网提供有价值的分析和控制最大限度地提高农业生产智能化水平。农业信息化中物联网的核心昰应用将海量数据经过处理分析，生成各种商业模式的应用最大限度地提高农业物联网的价值，推动农业物联网的创新和发展大数據和云计算都是为数据存储和处理服务的，大数据是挖掘海量农业信息的价值云计算是管理扩展数据存储和计算的能力[6]。随着农业信息量的激增大数据的分析处理离不开云计算，例如把离散的相关农业信息整合通过云计算有效协同，形成农业的精准安全解决方案大數据与云计算是一个问题的两个方面，大数据是问题云计算是解决问题的方法[7]。如怎样把农场获取到的各种情况进行数据整理有针对性的监测分析农场的生产状况，这种大数据与云计算结合形成的管理平台有利于农场主科学地制定农业生产计划
3.2农业信息智能网络媒体發稿平台服务平台构建纵向来看，农业智能网络媒体发稿平台服务平台和智能网络媒体发稿平台交通、智能网络媒体发稿平台家居等平台類似由农业物联网的感知层、传输层和应用层构成。应用层主要包括大数据管理中心、云存储云计算中心与农业应用平台农业智能网絡媒体发稿平台服务平台的主要功能包括农产品生产、质量安全、运输加工、农业环境监测、市场行情分析、农业科技培训、信息浏览等。平台主要实现以下功能：
（1）数据采集：物联网中各种传感器采集到的数据与互联网中相关资源的汇集通过数据整合成、加工处理，組成土壤数据库、气象数据库、地理数据库及电子商务数据库等所有数据库构建农业数据资源中心。
（2）数据存储：依托集群应用、网絡媒体发稿平台技术或分布式文件系统等软硬件技术提供对农业信息数据库存储和访问功能。农业应用平台可以在任何时间、地点透过任何网络媒体发稿平台装置连接到云存储上方便地存取数据
（3）数据分析：根据农业大数据应用平台需求的个性化，采用大数据相关技術包括数据挖掘、安全加密、网络媒体发稿平台通信与算法研究等，提取有价值的信息准确的提供给目标客户
（4）数据浏览：是用户嘚操作入口，提供多种方式对数据进行查询、展现和统计分析等应用为农业生产经营主体提供及时、有效的生产技术、教育培训、经营管理、市场流通等信息服务。
物联网、大数据和云计算驱动下的农业信息化关乎每个人的生活。大力推进构建农业信息化的智能网络媒體发稿平台服务平台有利于提高农业生产经营的标准化、智能化、集约化和产业化，提升资源利用率、劳动生产率和经营管理效率本攵提出的农业信息化智能网络媒体发稿平台服务平台采用分级管理和监控，对开发农业智能综合平台具有一定的指导性和创新性
作者：馬文科 潘运华 单位：萍乡学院
智能农业论文:农业机械设计中智能CAD技术的运用
摘要：现阶段我国的机械生产制造产业的发展比较迅速，主要昰依靠着新技术的支持其中在对智能CAD技术的应用下，就对机械设计的自动化以及精确性得到了有效保证将智能CAD技术和农业机械设计相結合，对机械设计的发展就有着促进作用本文主要就农业机械设计的现状以及智能CAD技术应用优势加以分析，然后结合实际对智能CAD技术在農业机械设计中的应用策略详细探究希望能通过此次研究分析，对农业机械设计的应用发展起到积极促进作用
关键词：智能CAD技术；农業机械设计；应用
随着当前我国的计算机技术的迅速发展，在和农业机械设计相结合的情况下就能有助于设计的优化，能够将CAD技术和农業机械设计的作用优势充分发挥通过从理论上对智能CAD技术在农业机械设计当中的应用情况进行研究分析，就能从理论上对农业设计提供悝论支持依据
1农业机械设计的现状以及智能CAD技术应用优势
1.1农业机械设计的现状分析
长期的发展过程中，农业机械设计主要是通过手工进荇绘制的在设计上由于人为的疏忽就会造成差误。在对于农业机械图纸设计师来说随着新的技术升级进步，就能有助于对农业机械设計的精确性以及效率的提高提供技术层面的支持在农业机械设计过程中通过CAD技术的应用，能够在通过二维以及三维的技术应用将设计进荇细化[1]当前的制造业已经在CAD技术应用中，对人工的劳动强度能够有效减轻这样就能在经济效益上得到提高。农业机械设计过程中对三維CAD技术的应用以及成为机械设计过程中的重要课题
1.2农业机械设计中智能CAD技术应用特征
第一，设计方便化智能CAD的技术应用有着鲜明特征，在零件的设计上更加的方便化通过三维CAD的技术应用，就能在装配环境当中对零件加以设计也能通过相邻零件位置和外形对新的零件進行设计，这样就能在零件的设计效率上有效提高在零件装配的准确率也能提高[2]。对设计环节的损坏情况查找过程中通过附件软件查找器就能准确高效的查出，这对机械设计的整体质量提高就打下了坚实基础第二，缩短设计周期能够将设计的周期有效缩短，这是对CAD技术应用最为核心的优势能够在设计的花费时间层面大大缩短。在对整体的工作效率上就能有效提高机械设计人员在实际的设计过程Φ，对CAD技术的应用能对原有的机械设计图样以及信息进行有效保留，这样就不实施重新的设计这样在局部的修改以及创新上就能实现。
2农业机械设计中智能CAD技术具体应用
三维的设计系统建立下通过AutoLisp等设计软件的合作应用下，就能对实际设计进行优化在对装配模型的變型设计理论基础上的机械设计方面，在当前的CAD系统的建立产品几何模型主要是从零件建模开始实施的，这一方法就比较难对产品功能信息进行有效表达在装配建模的作用上，主要是通过构建完善对产品装配信息描述的数据模型[3]主要是通零件间装配关系数据的层次以忣关系模型进行表示，在装配模型方面对自然设计的过程相对比较符合在变型设计的方法上比较良好。对农业机械设计中的底盘设计中对CAD技术的应用过程中，通过在三维空间当中进行设计就能对零件的位置进行确定，然后进行建立坐标系和总部件总成坐标系通过坐標点方法进行对总成装配进行完成，这样在设计过程中对机械动力性以及操纵性和稳定性等分析工作进行完善，在相应的数据参数应用丅就能进行准确性的设计。对农业机械设计过程中的智能CAD技术的应用过程中通过模块化的变型设计就是在模块基础上进行的设计，模塊和装配关系主要是先进行预先确定的这样就对使用的范围进行了明确化。在模具的结构设计层面主要有二维以及三维设计在每种的設计方法上都有着各自的优势和不足[4]。在对计算机的硬件配置要求上不是很高所以使用的成本也相对比较低廉，三维的设计能够实现设計的参数化在产品的设计过程中相对比较容易修改，这样就在并行工程方面的目标实现有着促进作用在对机械车身的设计中对智能CAD技術的应用通过三维造型作为主要基础，这样设计师就能和CAD系统进行交互能够把自己的概念进行清晰的视觉模式几何实体化，在设计的精確率以及设计的质量上得到了提高
总而言之，对农业机械设计过程中的智能CAD技术的应用过程中只有从多方面进行考虑分析，将这一技術进一步的优化实现集成化以及网络媒体发稿平台化等，这样才能更好的为农业机械设计做出更大的贡献
作者:孙梗 单位:邵阳学院
智能農业论文:智能节水农业:澳大利亚的水耕栽培法和滴灌技术
智能节水农业如何在干旱的地方生产新鲜蔬菜？澳大利亚有几个大的有机蔬菜种植公司正在探索智能节水有机蔬菜新模式。现在澳大利亚的智能节水种植的蔬菜虽然在价格上有些偏高，但是生产过程完全有机，無土栽培没有使用化肥和农药，大大节约能耗和用水
澳大利亚的智能节水有机种植技术，使得蔬菜的生产种植不再受地域的限制这非常适合澳大利亚西部的干旱条件，其种植的无土蔬菜包括黄瓜、青椒和西红柿等。由于这种新型智能种植技术不依赖于土壤因此，蔬菜的种植生产基地可以在人口密集的地方进行
本?克来是澳大利亚有机蔬菜种植公司“开放农业”的总裁，他说：“我们有很多传奇式的方法可以使蔬菜更加有味道，尤其是西红柿”智能节水种植的关键是不用土，蔬菜要求新鲜无污染。智能节水种植中所使用的滴灌技术只使用相当于普通地面种植所需水量的10%，“开放农业”公司的生产厂房大约有5400平方米配备了可伸缩的房顶和墙壁，可以自动哋开合这样可以减少水分的蒸发和散失。
澳大利亚智能农业浇灌所使用的水源来自普通的地表径流在许多水坝中的蓄积，然后使用太陽能水泵将水输送到需要的地方澳大利亚的河流一般含盐度比较高，这样在接近源头的地方收集水源可以在水源变咸之前得到利用。克来说：“澳大利亚的小麦种植带在过去的20年降水量减少了20%，所以水源短缺是传统小麦种植者和牧羊人所面临的挑战。”克来在越南吔有相应的环境工程专门研究水与现代农业的关系。
克来的团队认为生态农业将会给澳大利亚的小麦种植带来新的希望。澳大利亚的叧一个智能节水农场就是位于阿德来德的“太阳雨滴”农场，这是澳大利亚第一个以商业级运作的无土栽培有机农场阿德来德的“太陽雨滴”农场，效仿美国类似农场的经验使用无土节水技术，也不完全使用自然光照他们使用富含营养物质的水进行浇灌，使用低能耗的LED灯来增加农作物的光合作用
“智能节水有机农业是一个全球性的发展趋势，因为这种农业可以在不同的环境条件下进行”非利普?沙博说，他是“太阳雨滴”农场的投资人之一“太阳雨滴”的占地面积只有65公顷，位于南澳接近沙漠地У囊桓龈劭凇R桓龇炊越行智能節水农业的普遍观点就是认为该生产过程能耗太大，主要是指那些室内的人工照明以及很多的加热和冷却系统。“太阳雨滴”很好地解决了这个问题主要是通过安装了一个集中型的太阳能工厂来实现的，这个太阳能工厂使用23000个平面镜来收集太阳能能满足“太阳雨滴”大部分的能量消耗。
在沙博的“太阳雨滴”农场提高用水效率是首选，由于南澳的降雨珍贵而稀少然而附近却有大量的海水，沙博僦引入海水淡化技术他的改进后的海水淡化工厂每天大约能生产淡水100万升，农场还使用海水作为天然的消毒剂避免使用杀虫剂。“太陽雨滴”早期投资是十分高昂的大约为2亿澳元（1澳元=5.35元），投资者们坚信通过“太阳雨滴”运营成本的降低，智能节水以及廉价的能源输入，仍然是有利可图的
事实也无法否认地证实了这一点，“太阳雨滴”每年出产大约15000吨的西红柿在一个几乎不毛之地的沙漠港ロ，这个经济效益是十分可观的将目前这种产业扩展到其他地方，也是十分可行的沙博说：“由于我们不依赖于石油，使用智能节水技术我们的农业可以在人口稠密的地方发展，提高我们蔬菜供应链条的效率”
墨累?海伦是澳大利亚昆士南的水培专家，他说到目湔为止，澳大利亚的这些智能节水技术例如无土水培技术，水产农业（一种利用鱼类粪便为有机源的种植技术）并没有得到大面积的嶊广，还只是停留于人们在后院进行的兴趣种植或者小的有机果蔬园种植。
沙博说国家需要一个机制来推广智能节水有机种植技术，“在常规农场不管你的管理是多么的井井有条，你必须进行浇灌灌溉时70%的水源都会直接蒸发而损失掉，即使进入土壤的水源达到农作粅根部的也不多不少水源存在于土壤的上层，植物无法利用营养物质和化肥也一样”。
海伦的两个学生正在用他们所学到的知识，創造着数百万澳元的产业例如他们在韩国、印度、加拿大和中东一些地区建设了智能节水有机种植农场。他们坚信水资源和粮食短缺會促使澳大利亚最终走上智能节水有机种植的道路。■
智能农业论文:基于无线传感技术的农业大棚智能控制系统设计
【摘 要】介绍了一种基于无线传感技术的数据采集和控制系统方案实现农业大棚的自动化控制，对大棚环境中的各种信息进行采集设计了基于ARM的主控模块、信号处理模块、电源模块、LCD模块、无线通信模块等硬件平台。开发了节点设备程序、嵌入式系统应用软件和上位机组态软件系统通过模拟测试，结果验证了方案设计的可靠性和实时性可满足农业信息化建设要求。
【P键词】无线传感；ARM处理器；组态监控软件；农业大棚；嵌入式系统
我国各地的经济发展水平、环境条件差异较大存在农业机械信息化生产能力落后、土地利用程度不高等方面的问题，导致農业发展水平落后同时，我国农业生态环境状况逐步扩大恶化范围、资源配置不合理鉴于在农业生产过程中严重浪费资源和破坏生态環境的现象，人们越来越关注农业发展的模式随着时代发展，农业科技技术不断创新充分利用理论和科学技术，是缓解农业与资源及苼态环境矛盾的有效途径建立无线网络媒体发稿平台监控平台，对农业监测点进行全面监管和精准调控可以组建农业的规范化和网络媒体发稿平台化管理模式，形成农业物联网的综合信息管理系统[1]促进农业发展方式的转变，不但可改善生态环境而且各类农业资源可鉯得到有效利用，实现可持续发展目标本文主要根据项目建设的要求，设计一种结合嵌入式单片机和组态监控软件两种工程装备技术的岼台对农业大棚影响的几个因素进行精准管理和统计。
系统硬件组成如图1所示主要包括一个主控模块、信号处理模块、电源模块、LCD模塊、无线通信模块等。
嵌入式控制系统选用的主控芯片为16位ARM Cortex-M3处理器STM32F103RET6引脚为64位、内存容量512KB，封装类型为LQFP工作温度达到-45℃～80℃。
传感器输絀4mA-20mA电流信号I/V转换过程采用精密电流环接收方式，选用RCV420芯片转换成0-5V电压输出信号。D/A数模转换芯片选用AD421实现16位的数字输入信号转换成模擬4mA～20mA的电流输出信号。电磁阀由于是线圈组成在通断过程中产生感应电压，为防止断电后对电路构成冲击破坏增加一个反向二极管IN4001，構成回路防止对电路电压产生干扰，提高系统的稳定性
温室大棚中的蔬菜，需要一定强度的光照促进光合作用提高产量。在大棚中適当增强光照能促进其生长根据选用光照灯的型号和电压要求，设计最大电流为1A的PWM控制电路选用具有PWM脉宽调光功能的SD42511芯片，设计最大輸出1A的驱动电流电路电路原理图如图2所示：
STM32处理器内部具有多路A/D模数转换扩展功能，其输入电压转换信号范围为0～3.3V使用12V锂电池供电电源，要实现对它的电压监控需要采用间接方式，使用高精度的电阻串联分压方法选用MC34063芯片采用开关反压电路提供-12V电压给RCV420。选用封装为SOT-223嘚LM1117系列芯片转换得到5V和3.3
V电压。放在芯片的输出端置一个10uF的钽电容改善电路中的瞬态响应和稳定性。旁路中增加0.1uF的瓷片电容去耦消弱電路毛刺。电路原理图如图3图4所示：
LCD显示采用1602显示输出数据采用基于HD44780字符型液晶芯片。电路原理图如图5所示：
根据设计要求无线传输網络媒体发稿平台选用为自动化控制数据传输而建立的短距离ZigBee无线网络媒体发稿平台，ZigBee无线短距离传输模块具有低功耗、操作灵活、等电位测量数据无线传输、组网方便、响应速度快等突出特点[2]适合应用在农业大棚的数据传输。ZigBee射频技术利用2.4G频段来进行传递数据信息安铨可靠的实现终端发送或响应指令。采用符合IEEE802.15.4标准的CC2530无线射频收发模块使用免申请2.4G的频段，采用加密的标准为AES
128直接序列扩频。
控制系統软件包括节点设备程序、嵌入式系统应用软件和上位机组态软件节点设备主要完成系统中的执行命令和数据采集传输的作用。嵌入式系统应用软件主要实现数据存储、系统通信、人机交互、自动控制等功能上位机组态软件主要实现用户登录、数据查询、图像展示、运荇状态监测等功能。系统数据信息处理流程如图6所示节点设备采用的操作系统为μC/OS-II，监控组态软件开发使用组态王Kingview6.55[3-7]核心板STM32F103RET6处理器编程軟件采用KeiluVision4。
为实现工程目标利用在线仿真调试工具，对系统各子功能分别进行调试监测软件工程中的关键变量值。上位机组态软件通過和节点设备采集数据通信应用验证系统运行稳定可靠。软件运行截图如图7所示：
基于无线传感技术开发了农业大棚智能监控系统通過数据采集和信息传输，实时监控终端设备的运行状态有效的对资源进行管理和统计分析。通^上位机KingView组态软件对系统中的终端设备监控可以有效的掌握现场的信息；通过嵌入式硬件设备、工作台和上位机KingView组态软件的联合测试实验，该系统具有低功耗信息传输稳定，操莋简单等优点对农业大棚信息化建设具有一定的现实意义。
智能农业论文:基于人工智能的农业知识培训平台开发
[摘要]随着科学技术的不斷发展人工智能以其智能性、方便性、可操作性等特点逐渐渗透教育领域，也为教育培训提供了新思路文章分析了人工智能应用于农業知识培训的优势，并针对于农业知识培训的特点提出了一种基于人工智能的农业知识培训模式，是人工智能技术应用于农业教育培训領域的一次尝试
[关键词]人工智能；农业知识培训；模型
随着信息技术的不断发展，计算机科学渗透生活的各个领域改变了人们的生活方式和学习方式。其中人工智能作为计算机科学中迅猛发展的一部分，正在以其独特的魅力走进人们的视野“人工智能”（Artificial
Intelligence），顾名思义即通过应用计算机来模拟人脑的信息接收、思考、判断以及决策等思维行为过程，进而扩展人脑的思维和行动帮助人们高效智能囮地解决特定问题。近年人工智能在教育领域中发挥的作用越来越显著[1]，其与众不同的特点决定了其在教育培训中的地位将人工智能應用在农业知识培训中的可行性也成为教育界热议的新话题。
1我国农业发展背景和农业培训必要性分析
我国是传统的农业大国农业对我國的经济发展具有极其重要的影响，一方面是由于我国人口基数大；另一方面是由于我国进出口贸易主要依靠农产品农业发展成为影响峩国经济发展最重要的因素之一。但由于各方面原因我国农业发展还比较落后，尤其与发达国家的现代化农业相比依旧有较大差距。
12開展农业知识培训的必要性
反思其他发达国家在r业发展上实施过的举措包括重视农业教育、科研和技术推广，注意提高劳动者素质；推廣现代农业机械和高技术重视农场管理；经营集约化、产业化；生产专业化；服务社会化；市场机制与政府扶持相结合；加强农业基础設施建设等，可以看出我国在农业知识培训、素质教育、技术推广方面与发达国家差距明显。为发展我国农业培养一批高素质、懂技術、会经营的农民以及一批愿意为农业发展做出自己贡献的高学历人才成为关键。农业的发展离不开农民的发展和进步也离不开受过高等教育的精英人才的共同努力，而开展农业知识培训则是为他们的发展奠定了一条夯实的道路。
2人工智能在教育中的应用与发展
近年来伴随着人工智能在各行业的应用和发展，人工智能在教育领域中发挥的作用也越来越显著例如，智能化的作业批改可以大大减轻教育笁作者的沉重负担在线学习等网络媒体发稿平台教学模式可以让人们更灵活地接受教育。从人工智能诞生伊始其就与教育产生了密不鈳分的联系，延续发展至今人工智能在教育领域中的应用主要包含以下几个方面。
21基于人工智能的计算机网络媒体发稿平台课程
计算机網络媒体发稿平台教育是对传统教育方式的一次革新而人工智能对网络媒体发稿平台教育的渗透，又将其推向了新的发展高度[2]学生可鉯自主地登录网络媒体发稿平台平台进行在线学习，根据智能导学系统制订学习计划进行在线测试。例如近年来大为流行的MOOC课程学生鈳以便捷地通过网络媒体发稿平台获取全球最高质量的教学资源，并可以量身打造自己的学习计划
22基于人工智能的教师辅助系统
近十年來，智能传感器、语音识别、图像识别、深度学习、大数据等方面的蓬勃发展令信息的采集及处理越来越准确高效这无疑使得人工智能與辅助教学系统的融合变得越来越深入。借助于语音识别、图像识别等技术学生可以将学习过程中遇到的问题上传至系统，借助于数据庫系统对信息准确的搜素和整合能力实时地为学生提供答案或相关信息，答疑解惑目前此类应用软件的应用广泛，例如小猿搜题、百喥作业帮等
23基于人工智能的教育数据库系统
随着信息化时代的到来，如何高效地搜集、分类和检索碎片化的教育信息和教学资源无疑昰一项巨大的挑战。为了更有效地分配和管理信息在教育中引入智能化的数据库系统势在必行。现如今数据挖掘和深度学习的研究成果鈈断深入依托知识库系统对教育信息的整合与构建，学生可以将已习得的零星的知识点进行扩充由点至面的不断学习新知识；依托教育资源管理系统中来，教育管理工作者可以合理分配教学资源让人们从爆炸式的高密度信息中解放出来，真正做到物为己用因材施教。
3人工智能与农业知识培训的结合
新时代社会经济的发展为国家农业产业的发展翻开了新的篇章如何加快社会主义农业现代化，促进农業转型这为新时代的农业知识教育提出了新的要求。另外近年来劳动力转型的趋势日益显著。随着农业劳动人口数量的减少为了提高农业生产效率，需要有素质、懂知识的农民投入农业生产中来因而，对于农业知识培训的革新作为农业现代化建设的重中之重已被提上日程。
人工智能技术和教育领域融合的不断完善成熟基于人工智能的农业知识培训正如雨后春笋般涌现，在农业教育培训领域崭露頭角
31人工智能应用于农业知识培训的优势
从我国农业发展的现状看，较之于发达国家我国农业从业者的基数巨大但是整体受教育程度偏低，农业专业领域的知识匮乏农业知识教育的推广不仅薄弱，而且效率低下因此，伴随着信息化时代“互联网+”的新型教育模式对傳统教模式的强有力革新基于人工智能的农业知识培训展示了其强大的威力和优势，具体可以总结为如下两个方面
311个性化教育针对性強
相比于课堂教学的传统模式，基于人工智能的网上在线教育模式能够为学生个性化地制订学习计划灵活安排学习时间。这有力地解决叻学生参加农业知识培训的时间成本问题农业从业者可利用闲暇时间自主安排学习。另外针对于培训者的当前知识水平和培训需求，培训平台可以个性化地安排教学相关领域的专业知识和操作技能
312教育资源利用率高
我国当前的农业知识培训，教育教师需求数量和实际茬岗教师资源极不匹配具备丰富农业专业知识和农业生产经验的教师数量缺乏，这是导致农业知识培训推广速度缓慢的重要原因而人笁智能为这一问题的解决带来了福音，智能化的教学进程得以让教师从繁重的教学负担中解放同时，基于网络媒体发稿平台的课程资源囲享可以让先进的农业技术走进千家万户让学生与优秀农业知识的距离不再遥远。
基于人工智能技术一个合理的农业知识培训平台能夠像一个优秀的教师那样具备完备的农业专业知识和优良的教学技能知识，并且能够模拟及扩充教师的教学过程除此之外，该培训平台還能够准确实时地与学生进行信息交互有针对性地开展个性化教学，并可以自适应地完成教学效力评估和反馈不断更新和完善教学内嫆和教学策略。基于以上分析该开发平台的系统架构分为学生模型、教师模型、综合数据库模型和人机交互接口四个组成部分，结合下圖对每一部分分别进行详细阐述
学生模型应针对不同的学生，准确地评估学生当前的学习水平对学生的学习背景、知识水平、知识架構进行诊断和评定，以便有针对性地制订教学方案进而实施个性化教育。
另外学生模型需要对学习过程中的学生的学习情况进行记录叺库，对教育效果进行评定从而诊断出当前教学计划是否合适，以便下述教师模型中对教学内容和教学策略的灵活调整
教师是教学工莋开展过程中的主体，一个合理的教师模型应该包括如下三个部分
教师模型首先完成教学内容的选择，这要根据学生模型中对学生当前嘚学习水平的评定并且针对学生既定的学习目标，并从下述知识库中调取对应的内容为教学的开展做好准备。
在确定了教什么的问题の后教室模型要确定如何教的问题，即选取合理的教学策略开展教学教学方式的选择依附于学生模型，而又能根据学生学习情况记录進行反馈动态不断完善和调整教学策略。
另外在传统教学模式中，教师传授知识并能为学生答疑解惑。当学生在学习过程中遇到问題和疑惑时教师模型应该实时地提供信息支持，为学生提供针对性的帮助因而教师模型要实现与人机交互接口的实时连接，在问题到來时控制模块驱动应答部分为学生答疑解惑
综合数据库模块为农业知识培训系统提供数据库支持，主要包括以下三个模块
知识库模块Φ分类别地存放着农业领域的专业知识，包括文本、图像、自然语言、多媒体等多个类型的学习知识一旦教师模型中完成了教学内容的選择，便由此模块中调取相对应的文件开展教学
专家评估模块用于处理教学过程中的教学效果评价和经验总结，为教师模型中的各个环節的反馈和更新迭代提供数据支持在一个完善的教学过程，教师需要根据学生的学习效果进行总结和反馈以此指导下一步的教学内容囷策略的更新。
为了对学生阶段性学习的效果进行评估还需要引入测试考核模块对学生的成绩进行量化考核。测试考核模块中包含学生答题库和成绩测评库准确检测出开展农业知识培的作用与效果。
基于人工智能的农业知识培训的过程是学生和系统进行交流的过程所鉯一个友好的人机接口是系统必不可少的组成部分。在这一模块中友好的图形用户界面的设计能够帮助学生流畅地接收信息，提高学习效率同时，借助于人工智能中对语音和图像信号的先进识别技术人机交互接口可以智能化地接收分析和理解学生的自然语言信息和动莋信息，进而为系统提供宝贵的输入信息
本文提出了一种基于人工智能的农业知识培训模式，是人工智能技术应用于农业教育领域的一佽尝试依托于人工智能应用于农业知识培训的优势，并针对于农业知识培训的特点提出了农业知识培训平台的具体系统架构，实现了對教学过程的模拟和扩展这种基于人工智能的培训平台，能够根据学生自身特点因材施教实现个性化的教学模式；并且具备良好的人機信息交互和教学反馈能力，自适应地开展农业知识教学是对传统教育模式的扩充与革新。
[基金项目]创新训练项目“‘鲜品铺’农产品電子商务平台”（项目编号：）
[作者简介]王香蒙（1996―），女汉族，四川成都人西华师范大学；陈琳，电子科技大学；通讯作者：曹蕾西华师范大学，副教授
智能农业论文:智能农业将使欧盟农业数字化和精细化
精细农业使用的是以数据为基础的技术，包括卫星定位系统如GPS以及互联网管理作物以减少化学肥料的使用数字化技术的使用会帮助农民充分考虑到日常工作的细枝末节从而更有效地管理农场。精细农业可以有效使用化肥与农药在增产的同时又可以保护土壤和地下水，增产和减少能源损耗就可以同时实现通过使用互联网传感器，农民可以定向使用化学肥料对具体区域施肥从而减少了化学肥料的使用，同时又保护了环境与之相反，传统的农业实践会对整個农田区域进行灌溉、施肥、杀虫和除草而忽略了农田间的差异性
欧盟“共同农业政策”在2020年应采取直接拨款的方式，并与农村发展支歭计划相结合为数字化的推广做准备。
农产品需求增加与环保要求提高促使政策制定者去寻找一种低投入高产出的创新模式部分利益楿关者认为，欧盟共同农业政策应当充分利用“数字革命”数字化或精细农业概念会在年的共同农业政策讨论中成为焦点。
精细农业是鉯优化投入管理为基础的所谓投入管理指的是对农作物的实际需求。精细农业使用的是以数据为基础的技术包括卫星定位系统如GPS以及互联网管理作物以减少化学肥料的使用。简单来说精细农业能够使农民注意到日常工作中的细枝末节从而使农民的贸易活动更有效率。
歐盟委员会的通信网络媒体发稿平台内容和技术总司和农业部目前正着眼于实现农业的数字化AIOTI是关于智能农业领域的一项大规模的试点計划，该计划将得到3000万欧元的资助由此欧盟农业部门可以在资金和基础设施等方面实现“数字化飞跃”。
共同农业政策中存在以创新思維为驱动的计划该计划名为“农业生产力与可持续的欧洲创新伙伴关系计划”（EIP-AGRI）。这项计划的根本目的是要创建2020地平线计划与农村发展支持计划之间的联系同时将理论与实践相结合。
在EIP-AGRI计划中各方参与者致力于建立一个“运营组织团体”，其目的在于寻求创新方法解决地区性难题最近一个在主流精细农业方面名为EIPAGRI的社团组织发现数字化农业存在着一系列挑战。报告指出精细农业需要各方参与人嘚合作，还要培养能够将创新用于实践的顾问大多数农民认为精细农业对于小农场而言并不会产生利益，因此区域性的培训显得至关重偠报告中提到，目前欧盟中采用精细化农业的主要还是中欧与北欧的大农场主至于南欧，面对的是农业经济下行压力和缺水的问题洇此精细化水利技术才更为重要。Yara化肥公司公共事务与行业关系部负责人Jean-Paul
Beens认为虽然目前已经具备了解决方案但也缺乏实际的应用。Beens认为鑒于欧洲农业的差异性应当对成员国进行更加细致的分析，呼吁成员国支持国家创新伙伴关系计划（NIP）该计划可以使欧盟精细农业更囿效率、更具可持续性。他以瑞典为例提到瑞典对于精细农业工具的应用（如N-传感器）被列为EIP最终报告中的最佳实践案例。
欧洲农业机械工业协会（CEMA）提出充足的宽带基础设施是欧盟农业领域向数字化演变的先决条件。CEMA秘书长认为宽带访问在欧盟许多农村和人口稀少嘚地区严重滞后，必须着力避免城乡间的“数字化割裂”要尽力实现欧盟将在2020年让农业企业和作坊拥有30MB/s连接带宽的目标。
Yara化肥公司利用互联网系统准确地进行肥料使用Jean-Paul Beens告诉欧盟动态网说，只要农民身边有网络媒体发稿平台就可以通过互联网工具实现自动化，在一些发達国家农民将他们的土地数据上传至公司的APP中，就可以更加快捷地购货或者给拖拉机加油
CEMA认为，农业领域与农村地区的数字化进程演變首先需要数字化技术然而随着农民的老龄化（欧盟中仅由约8%的农民年龄在35岁以下），新技术的引进会导致农业行业的“脱轨”基于此，CEMA认为数字化技术应当使农业领域的工作更富有吸引力才能吸引人才进入农村地区同时要利用公共政策来支持农民进入和投资数字技術领域，2020年后的共同农业政策会起到重要作用高级顾问Luc
Vernet也有着类似观点，他认为任何的突破性实践都是由开拓者来应用的比如90年代的囿机农业技术，但是要充分考虑技术的潜在可能与欧盟农业行业的特殊性这种特殊性是由不同规模的农场所决定的，农民需要合理的政筞支持来抵御风险
对于Yara公司而言，数字化技术的引入如同电脑技术被第一次引入一样目前该技术的基本功能已实现但是潜在的功能仍需探索与掌握，许多农民购买了数字化设备却不能完全使用其功能Yara公司还要考虑技术的标准化，许多供应商提供的技术相互之间是不兼嫆的因此标准化的实现也是一种挑战。
2020年的共同农业政策
欧盟的政策制定者与利益相关者已经着手讨论2020年后的“共同农业政策”（CAP）┅项文件显示，欧洲农业机械工业协会（CEMA）建议欧盟的政策制定者应提供更多的直接拨款和农村发展支持计划以促进新技术的实现该文件同时提到，应当重建与“共同农业政策”（）第68和第69项条款类似的一N机制即成员国拿出10%的直接预算来做具体计划，旨在提高农业土地嘚生产率这种机制既可以是直接拨款（预算中的5%-10%），也可以将未用完的预算用以农村发展计划
同时，欧洲农业机械工业协会（CEMA）也表礻在下一阶段的CAP（）应当投入更多的预算（约占总预算的15%）进行农业领域的研发。
“生产率红利”成为这种绿色方案的一部分生产率紅利，简单来说就是农民通过相互配合的方式来实现生产率的增加。Adam认为这种红利应该在农业全要素生产率（TFP）下来估算TFP涉及土壤、沝以及管理投入等要素。
Farm Europe网站认为欧盟农场的收益率较低因此数字化农业应当得到投资和政策的双重支持。Vernet认为共同农业政策（CAP）应当鉯不同方式鼓励新技术投资欧盟把数字化技术看作是对气候目标的一种有效方式，他还提到CAP应当通过有效的管理方案帮助农民承担风险除此之外，欧盟还应设计一些其他配套的细化执行方案
欧盟动态网评论员Thomas Begon认为，为了能够发展稳固而又有弹性空间的数字化农业欧洲的农民需要建立全球化的3G和4G移动数据网络媒体发稿平台以便连接所有的农业装置与软件。协作理念被引入农业实践通过培训合作顾问協助农民采用新技术，就如同过去法国的合作顾问协助农民引入油菜一样
智能农业论文:基于ZigBee的智能农业灌溉系统研究
（云南农业大学机電工程学院，云南 昆明 650201）
要：传统农业灌溉系统中运用有线网络媒体发稿平台实现智能化灌溉，不仅成本较为高昂整体布设过程也很複杂，需要花费大量的人力物力正是基于这种情况，相关技术人员研发了ZigBee智能农业灌溉系统主要利用的是网络媒体发稿平台节点、超聲波水位传感器以及土壤水分传感器等，整体系统能有效实现信息反馈和数据收集十分便利。本文从ZigBee智能农业灌溉系统的总体结构分析叺手对硬件实施方案以及软件实施方案进行了集中的阐释，旨在为技术研究人员提供有价值的技术建议以供参考。
关键词：ZigBee；智能农業灌溉系统；硬件；软件
1 基于ZigBee的智能农业灌溉系统总体结构
ZigBee智能农业灌溉系统的参数包括用户终端系统、主控制器、ZigBee内部协调节点以及监控系统等利用节点参数实现网络媒体发稿平台组网，并借助控制命令优化系统的运行流程另外，在ZigBee智能农业灌溉系统运行过程中当終端节点检测到农田水位超标后，就会产生自动断电制动系统能利用其自身系统控制参数对电磁阀进行控制，从而有效地停止灌溉操作而针对检测水位在阈值范围以下时，需要利用系统自动化控制功能开启电磁阀确保振动控制灌溉项目。技术人员要利用模块对开启灌溉和停止灌溉进行集中管理针对状态信息以及终端节点建立有效的控制框架[1]。
2 基于ZigBee的智能农业灌溉系统的硬件实施方案
ZigBee智能农业灌溉系統主控制结构主要包括微处理芯片、USB和SPI等结合图像传感器和MCI，能优化实现系统的高效管理目标并且可以利用JAVA进行编程操作，将信息缓存后直接输入到存储指令和数据控制模块中
2.1 基于ZigBee的智能农业灌溉系统的终端节点设计
ZigBee技术在实际应用过程中，能有效实现低能耗和低成夲同时保证整体运行结构安全可靠，正是基于其自组网能力能在定义标准结构中实现数据链层级和物理层级的优化连接，保证工作参數运行环境维系在2.4G赫兹、868赫兹以及915赫兹3个频段结构中并保证拓扑结构运行的完整度。
2.2 基于ZigBee的智能农业灌溉系统的控制模块电路设计
要想實现整体ZigBee智能农业灌溉系统的优化目标就要保证系统在TC35i模块能有效维护主控制器和用户之间的数据交流，保证传递结构的安全可靠系統运行过程中，技术人员要保证基带处理器和天线接口之间有效连接并且充分满足供电电路的时序性，符合接口需求利用40帧电缆线对主控制器和系统结构进行集中管控。在电源接线引脚数据处理时技术人员要保证短信息收发和软件流的系统化控制，确保工作状态引脚吔能得到有效传递[2]
2.3 基于ZigBee的智能农业灌溉系统的网络媒体发稿平台控制模块设计
ZigBee智能农业灌溉系统之所以能实现自动化管控，主要是基于網络媒体发稿平台连接和智能模块技术借助节点实现系统管控，确保能随时随地提高灌溉系统的访问实效性除此之外，在系统内还要借助主控制器嵌入以太网从而有效支持控制层协议，利用物理结构芯片提升处理水平
3 基于ZigBee的智能农业灌溉系统的软件实施方案
3.1 基于ZigBee的智能农业灌溉系统的主程序设计
在软件系统中，借助自动组网层级能实现ZigBee智能农业灌溉系统的优化运行技术人员要对农田水位的上限和丅限进行集中管理，保证水位、土壤以及电磁阀实现自动灌溉另外，在系统中能借助路由节点和协调节点进行控制器管理保证信息用戶终端对数据建立集中采集机制，能在提升系统容错能力的同时保证控制组网的可靠性。
3.2 基于ZigBee的智能农业灌溉系统的控制模块应用程序設计
在ZigBee智能农业灌溉系统运行过程中要满足实时性需求，对短信息标志位进行集中关注从而保证检测程序发挥实效性。
3.3 基于ZigBee的智能r业灌溉系统的嵌入式网络媒体发稿平台搜索设计
嵌入式网络媒体发稿平台搜索设计结构被应用于ZigBee智能农业灌溉系统能在提升系统联网有效性的同时，优化异地管控终端结构确保控制命令在发送后实现灌溉操作。特别要注意的是在系统嵌入结构中，技术人员要遵循HTTP通信协議保证结构的有效性和完整度[3]。
总而言之ZigBee智能农业灌溉系统的推广，实现了自动化农业管理项目的有效运行不仅能运行远程监控和系统管理，也能进一步升级参数解析能力一定程度上推动了农业项目的可持续发展。
智能农业论文:基于云平台的智能农业环境检测系统
嵌入式实时处理器与各种智能传感器的结合实现了底层农业信息的采集处理器控制Wi-Fi网络媒体发稿平台设备接入互联网实现环境信息的网絡媒体发稿平台传输，远程云服务器与数据库的结合实现环境信息数据的实时网络媒体发稿平台存储基于Android或IOS的移动设备通过网络媒体发稿平台与云服务器连接实时获取环境数据信息。基于嵌入式实时处理器、智能传感器、高性能云平台、实时数据库与移动设备的新型智能農业环境检测系统也将极大的加速农业的现代化发展
【关键词】嵌入式 Wi-Fi 智能农业 云平台
民以食为天，国家的发展与建设无法脱离农业的基础建设与发展而独立运行农业的发展是关系国家命运的大问题。对于农作物的生长环境数据需要长期大量存储与分析计算机网络媒體发稿平台与云计算的发展使得分布式处理得以实现，在不同的空间中布置分布式的数据库可以有效的进行比较大的容量数据计算和处悝，建立在嵌入式实时运行环境、多节点传感采集单元、Linux远端云、分布式数据库、移动设备终端的一体化智能农业环境检测系统将逐步取玳传统的农业生产从多个方面提升农业生长作物的产量。
近些年移动终端设备的崛起当下基于谷歌开源Android系统定制的手机和基于苹果公司独立开发的IOS系统手机都已普及，嵌入式设备通过互联网将终端采集节点数据上传至智能云平台远端云将数据存储到分布式数据库中，對于运行Linux系统的云服务器可以对环境数据进行实时分析处理用户可以独立设置初始预警条件，一旦发生异常情况智能云将会以短信或信息推送的方式将异常数据及处理下发到订阅的终端设备，实现的数据信息的实时性
基于云平台的智能农业环境检测系统主要由三大部汾构成，分别是智能云平台、嵌入式传感采集终端、移动设备终端三部分之间通过网络媒体发稿平台进行数据交互，对传输数据进行相應的帧处理将每一帧数据格式化成自定义的传输格式，采用用键值去获取环境信息值的Json格式传送数据
2.1 系统整体硬件电路设计
嵌入式外設传感采集端采用STM32F411作为核心，外接空气的温湿度采集器DHT11、土壤的温度采集器DS18B20、土壤的湿度采集器FC-28、光照的强度采集器BH1570FVI、二氧化的碳浓度采集器MG811片内移植Wi-Fi射频驱动程序，可以实时的连接路由网络媒体发稿平台与远端云服务器进行通信。处理器运行Mico实时操作系统负责各种采集任务间的切换与数据读取。
移动设备端使用IOS手机以及PC的浏览器网页移动设备通过HTTP请求与智能农业云服务器通信获取农作物历史生长環境数据，采用长连接技术的MQTT协议进行设备节点实时的数据透传PC端由独立的行情@示界面，实时的获取环境数据信息移动端集成了百度雲推送客户端SDK，可以非常方便的进行云端到客户端的信息推送
智能农业云平台运行在阿里云之上，配置了Linux的运行环境选择的操作系统為Ubuntu 14.04，系统配置了SSH远程连接可以通过网络媒体发稿平台远程登陆系统，进行文件的部署与开发云平台后端采用Node.js语言开发，首先配置Node.js运行時环境在Linux上安装Node.js只需在Linux终端上执行命令apt-get install
nodejs即可自动安装最新的版本工具。数据存储运用mongodb缓存数据库采用Redis数据库，Redis数据库是基于内存的key-value方式存储可以大大的提升系统数据的存取速率。
实时环境数据信息的发送系统中使用了MQTT协议进行传输MQTT协议使用Socket长连接技术与云平台进行數据传输，系统中使用30秒的心跳机制每隔30秒定期的向云服务器发送一帧ping信号，云服务器接得到设备端的心跳向设备端发送出一个pong信号，心跳机制可以保持网连接的持续性和实现设备端到云端的上行数据传输和云端到设备端的下行数据传输MQTT协议基于发布订阅模型，数据嘚发送需要指定一个主题数据的接收也需要订阅一个话题为了实现MQTT协议传输。
MQTT服务器主要用于和嵌入式端STM32F411CE和移动客户端IOS进行实时的双向通信通信的过程中采用了Socket的长连接技术，嵌入式设备端在MQTT服务器上发布一个话题即可实现数据与云服务器的传输，云端接收到嵌入式端传来的实时环境信息并将数据存放到环境信息表中移动客户端在MQTT服务器上订阅一个数据话题，一旦话题的数据发生改变服务器能够實时的把设备端数据推送到移动客户端IOS上。
系统的主界面左上方有一个设备刷新按钮我们点击时将自动的刷新获取最新得到的设备信息數据，程序中通过读取离线设备数组将更新显示列表的数据源重新渲染视图显示页面。点击右上方的设备添加按钮系统将通过自定义嘚用户控制器，控制页面自动跳转到设备添加页面
本系统设计了将云平台与嵌入式处理传感采集单元和移动客户端及PC网页端相结合，实現了农业生产中的环境信息的实时采集与云端的上传存储功能设计中考虑了如何减少系统资源的使用，使用了低功耗的ARM嵌入式处理器傳感采集单元采用了数字型芯片，客户端采用当下智能的IOS系统作为移动端的展现PC端可以让用户通过浏览器获取设备的信息。
吉林大学电孓科学与工程学院 吉林省长春市 130012
智能农业论文:一种智能农业管理软件系统设计
摘 要：应用智能软件管理r业生产主要针对的是控制、监测影响农作物生长的一系列因素，节约人力成本充分利用现代科技提高农业产量，完善管理项目最终实现劳动密集型产业到智能化产业嘚转型。该文中软件的设计工具为微软银光、C+语言编写、应用银光界面采集并分析硬件传感器数据通过数据库访问、储存数据。
关键词：智能软件 农业管理 系统设计
智能农业是伴随社会经济、科技发展的必然产物是指利用计算机软件采集光照、温湿度、氧气浓度等诸多影响农作物生长与产量的数据，而且能够智能控制、调节农作物生长的环境参数笔者结合软件系统的操作环境，并咨询了具备丰富实践經验的各位农业专家、学者最终决定从“历史数据查询”“实时数据监测”“报警及报警数据查询”“服务器远程访问”“短信”等几夶功能模块进行开发与设计。
网络媒体发稿平台信息化的时代背景下为了满足用户的操作习惯和使用需求，各种软件编程技术层出不穷最终通过技术实现了从HTML静态页面到动态页面的过渡，随着动态页面技术的普及和应用程序员终于能够设计出梦寐以求的在线应用程序，没过多久又拥有了A-JAX技术，将软件应用程序从计算机桌面搬上了网络媒体发稿平台但是，上述技术都要在JavaScript代码的支持下才能实现所鉯在使用中容易出现这样一个问题：页面原本在某种浏览器上能够正常运行，但是换了一个浏览器之后即使代码完全相同，页面运行也會出现顿卡等现象
与计算机桌面应用程序相比，Web应用程序的响应速度较慢于是，一种新的Silverlight技术就出现了虽然1.0版本并没有开发出创新嘚应用程序，然而到了2.0版本程序员就可以使用NET代码开发出基于互联网的应用程序，而且与浏览器无关直至到了4.0版本，Silverlight已经可以实现隐式、打印等功能能够很方便地调整数据位置，而且还提供了非常强大的WCF
RIA服务可以随意地把桌面应用程序转移到网络媒体发稿平台在线應用，而且对界面的运行速度不会产生任何影响所以，笔者决定采用Silverlight技术来设计智能农业管理软件系统设计宗旨是提高农业生产人员嘚效益以及农业生产效率，保证农产品的质量
以往在软件开发过程中，常会出现编程员和设计员配合不默契的情况而Blend是一种交互性设計工具，很好地解决了这一问题如今，用户对桌面及Web的应用操作越来越高不仅要求软件具备实用、强大的功能，而且更追求界面的美觀简洁因此，软件的美工设计和代码设计的配合非常关键作为一名软件开发人员，笔者深有感触常常与美工人员反复讨论协商，修妀软件框架总要花费大量的时间才能很好地配合。而在Blend中编辑Silverlight项目UI代码可以与VS直接绑定，从而实现双向修改代码功能于是就完美地解决了“代码与美工”的配合问题，因此Blend决定了该文中软件系统的UI界面设计。
该系统需要使用大量的控件来设计应用程序特别是UI界面，而Silverlight并不能支持软件所有功能的控件比如Silverlight就不支持监控界面中的某个节点控件。所以笔者在设计节点时首先利用Silverlight自带的控件画一个圆，继而再在圆中填进去一张与节点相似的图片与此同时，笔者还想让这个节点具有发光效果于是找到自定义控件代码后，将一个Effect填进詓然后设置为“发光”效果完成了自定义控件，就可以添加、引用到程序中该系统在设计“实时监控模块”时，就会使用到各种各样嘚节点
为了保证数据库的兼容性、稳定性，该文将SQL Server作为系统数据库先做一张命名为“OldData Table”的历史数据表（如表1所示），设定每隔5 min自动把數据储存在数据库里
之后再做一张命名为“AlarmtDataTable”的报警数据表（如表2所示），用于存储大棚节点监测过程中超过报警值的数据
3.2 数据库存儲过程
该文设计的是能够实现实时监控、美化界面、数据查询等多功能的智能农业管理系统，希望为广大软件开发人员提供参考借鉴进┅步推动我国农业生产发展。
智能CAD技术在农业机械设计中的应用
要：现阶段我国的机械生产制造产业的发展比较迅速主要是依靠着新技術的支持。其中在对智能CAD技术的应用下就对机械设计的自动化以及精确性得到了有效保证，将智能CAD技术和农业机械设计相结合对机械設计的发展就有着促进作用。本文主要就农业机械设计的现状以及智能CAD技术应用优势加以分析然后结合实际对智能CAD技术在农业机械设计Φ的应用策略详细探究，希望能通过此次研究分析对农业机械设计的应用发展起到积极促进作用。
关键词：智能CAD技术；农业机械设计；應用
随着当前我国的计算机技术的迅速发展在和农业机械设计相结合的情况下，就能有助于设计的优化能够将CAD技术和农业机械设计的莋用优势充分发挥。通过从理论上对智能CAD技术在农业机械设计当中的应用情况进行研究分析就能从理论上对农业设计提供理论支持依据。
1 农业机械设计的现状以及智能CAD技术应用优势
1.1 农业机械设计的现状分析
长期的发展过程中农业机械设计主要是通过手工进行绘制的，在設计上由于人为的疏忽就会造成差误在对于农业机械图纸设计师来说，随着新的技术升级进步就能有助于对农业机械设计的精确性以忣效率的提高提供技术层面的支持。在农业机械设计过程中通过CAD技术的应用能够在通过二维以及三维的技术应用将设计进行细化[1]。当前嘚制造业已经在CAD技术应用中对人工的劳动强度能够有效减轻，这样就能在经济效益上得到提高农业机械设计过程中对三维CAD技术的应用鉯及成为机械设计过程中的重要课题。
1.2 农业机械设计中智能CAD技术应用特征
第一设计方便化。智能CAD的技术应用有着鲜明特征在零件的设計上更加的方便化，通过三维CAD的技术应用就能在装配环境当中对零件加以设计，也能通过相邻零件位置和外形对新的零件进行设计这樣就能在零件的设计效率上有效提高，在零件装配的准确率也能提高[2]对设计环节的损坏情况查找过程中，通过附件软件查找器就能准确高效的查出这对机械设计的整体质量提高就打下了坚实基础。
第二缩短设计周期。能够将设计的周期有效缩短这是对CAD技术应用最为核心的优势，能够在设计的花费时间层面大大s短在对整体的工作效率上就能有效提高。机械设计人员在实际的设计过程中对CAD技术的应鼡，能对原有的机械设计图样以及信息进行有效保留这样就不实施重新的设计，这样在局部的修改以及创新上就能实现
2 农业机械设计Φ智能CAD技术具体应用
三维的设计系统建立下，通过 Auto
Lisp等设计软件的合作应用下就能对实际设计进行优化，在对装配模型的变型设计理论基礎上的机械设计方面在当前的CAD系统的建立产品几何模型，主要是从零件建模开始实施的这一方法就比较难对产品功能信息进行有效表達。在装配建模的作用上主要是通过构建完善对产品装配信息描述的数据模型[3]。主要是通零件间装配关系数据的层次以及关系模型进行表示在装配模型方面对自然设计的过程相对比较符合，在变型设计的方法上比较良好
对农业机械设计中的底盘设计中，对CAD技术的应用過程中通过在三维空间当中进行设计，就能对零件的位置进行确定然后进行建立坐标系和总部件总成坐标系。通过坐标点方法进行对總成装配进行完成这样在设计过程中，对机械动力性以及操纵性和稳定性等分析工作进行完善在相应的数据参数应用下，就能进行准確性的设计
对农业机械设计过程中的智能CAD技术的应用过程中，通过模块化的变型设计就是在模块基础上进行的设计模块和装配关系主偠是先进行预先确定的，这样就对使用的范围进行了明确化在模具的结构设计层面主要有二维以及三维设计，在每种的设计方法上都有著各自的优势和不足[4]在对计算机的硬件配置要求上不是很高，所以使用的成本也相对比较低廉三维的设计能够实现设计的参数化，在產品的设计过程中相对比较容易修改这样就在并行工程方面的目标实现有着促进作用。在对机械车身的设计中对智能CAD技术的应用通过三維造型作为主要基础这样设计师就能和CAD系统进行交互，能够把自己的概念进行清晰的视觉模式几何实体化在设计的精确率以及设计的質量上得到了提高。
总而言之对农业机械设计过程中的智能CAD技术的应用过程中，只有从多方面进行考虑分析将这一技术进一步的优化，实现集成化以及网络媒体发稿平台化等这样才能更好的为农业机械设计做出更大的贡献。
作者简介：孙梗男，安徽宿州人研究方姠：机械设计制造及其自动化专业。
智能农业论文:基于4G技术的智能农业小气候监测系统
摘要：随着网络媒体发稿平台技术发展及创新其茬各行各业中有着不可或缺的地位，尤其在农业发展方面有重要指导作用近年来，4G技术广泛普及使得农业中小气候监测成为现实，并高效率地促进我国农田、果园、林地、大棚种植业发展本文就4G技术对农业气候监测的特点及应用情况进行有效分析。
关键词：农业；气候；4G技术；监测
农业小气候指的是果园林地、大棚、农田中贴近地表的环境参数4G技术传感器在农业发展小气候监控中的普遍应用，为农莋物种植优良发育和生长提供重要保障4G技术监控可分为感知、传输和应用三个阶段，其中感知是指土壤温度、浓度等环境具体信息数據的采集；传输是将所有采集的数据经由传感器输入分析系统的阶段，在其输送过程中受采集数据复杂性、海量性影响，容易造成传输信道拥堵影响数据分析准确性。因此4G技术的高效、合理运用对小气候监控有着重要意义。
1 小气候中4G技术监控的特点分析
1.1 数据的准确采集
农作物种植环境中对外部环境有着严格的要求尤其对气候因素的要求最为显著。适宜的光照强度、空气和土壤温湿度、二氧化碳浓度能有效提高作物生长效率因此准确采集和分析农作物中小气候情况，可利于研究人员及时改善气候环境的不适宜性以促进作物生长，提高农业发展效率
1.2 动态监控信息管理
数据采集具有海量性、复杂性的监测特点，因此数据的动态监控管理极为重要通过实时监控，可茬一天内多时态的查看农业情况及时发现不良情况并予以调整。同时可在数据不符合作物实际需求时发出警报信号，提醒农业人员给予有效预防措施保障生长效率。例如土壤湿度下降时可提醒水源灌溉湿度过高时则停止水源灌溉[1]。
1.3 视屏监控的可视化
为确保农作物生長顺利则需定期亲自前往查看作物长势、风害、水害、病虫害情况，这无形中加大了物力、财力和人力的浪费人为检查并不能完全发現不良情况，可能出现检查遗漏影响判定准确度[2]。而可视化监控能够利用摄像头多方位、多角度旋转扫描的特点以有效并全面的查看視频信息，提高作物长势的分析效率
农业管理存在分布广泛、数量多的特点，通过4G定位能够准确判断某一农田、大棚或果园林地小气候凊况以便工作人员能及时对作物生长情况做出管理和改善，以促进农作物快速生长
2 4G技术在小气候监控中的应用
智能农业是集传感器、監控、视频传输和计算机操作为一体的发展模式，其很好的应用了4G技术的各种特点通过智能软件的有效监控和数据分析，使得农作物生長环境、生L局势得到正常及合理发展为智能农业管理提供重要指导。
2.1 感知阶段中传感器排布设计
田地分布区域和环境不同其传感器的設置类型也会不同。因此传感器设计的节点可依据农田位置和实际情况设置特定的汇聚节点，并依据各个节点存在的多跳技术汇总数据传感器分布陈列中，4G路由汇聚节点为父节点其通信范围中的路由节点则定为子节点，并将路由节点通信范围内的节点定为路由节点的孓节点其通信特点是子节点到父节点通信，相互之间不通信由此形成了一种簇树结构，使得信息采集的通信结构更为简单和明确但其对树根部节点的数据信息传送存在反复性，因而容易造成节点能量衰竭致使区域信息输送错误或数据丢失，导致工作人员不能及时正確查看作物生长状况
4G网络媒体发稿平台可达100兆宽带，可为数据、视频传输和云计算提供通信效率保障通过4G网，工作人员可以共享云计算系统中的智能温湿度监控技术以实现对农业小气候的远程测控。例如大棚温室监控通过远程采集获取小气候数据，再经模型分析后洎行监控棚内温室度并自动控制内外遮阳、喷淋滴灌、顶窗侧窗、加温补光及湿帘风机设备，以充分满足农作物生长需求实现精细化農业管理格局[3]。因此从信息数据处理和系统监控后续性发展考虑，4G技术专用通信网络媒体发稿平台具有较高应用效果其具备组网灵活、通信范围大、信息安全和流量实际计费的应用优点。
4G网络媒体发稿平台传输可能会受多途径效应影响致使传输信号质量及能量下降。哃时小型区域内网络媒体发稿平台的覆盖会发生同频干扰，从而对监控系统的工作效率带来影响对此，可通过网络媒体发稿平台路径嘚最优选择计算法以提高频谱利用效率保障信号的传输能量，以促进农业4G网络媒体发稿平台技术的优化及可持续发展
4G技术专有的小气候监控系统中，4G用户可经由台式电脑或手机客户端在访问内网时可直接用IP进行登录。而外网访问时则需进行以下两个措施：防火墙设置，可有效拦截非法访问；身份验证及密码输入以确保用户使用权益。同时系统访问时可对所有访问信息进行跟踪和记录，例如用户洺、IP地址、访问时间、访问操作以便于管理人员对访问信息予以甄别，提高账户安全度
4G网络媒体发稿平台技术应用是现代农业发展的必备手段，也是提高农作物生长发育和高产量的重要保障为提高我国农业发展水平，需积极全面推行农业智能化、自动化、高科技发展模式以将农业生产者从繁重的劳作中解脱，更好地推动现代化农业发展提高生产生活质量。
作者简介：王汝伟本科学历，助理农艺師研究方向：大田作物种植与管理以及农业环境保护技术。
智能农业论文:智能农业气象服务系统初探
【摘要】智能农业气象服务系统指能自动提取分析气象、农业数据根据气象与农业的关系数据（如农业气象指标、病虫害发生发展的气象因素等），提出农事建议、灾害性天气应对措施形成服务产品，经人工校对、加工后进行自动发布的系统。服务产品的形式包括Word文件、短信等自动发布服务产品的方式包括电子邮件、电话、短信、传真、wap网站、打印纸质材料等。本文论述了智能农业气象服务系统实现的条件、必要性、可行性及具体實现方法
【关键词】农业气象智能农业气象服务数据库
目前，农业气象工作中广泛使用了计算机大量的农业气象信息通过计算机来获取、整理、统计分析，为智能农业气象服务系统的实现创造了前提条件同时，由于信息量巨大、业务服务种类繁多、农气服务精细化要求、服务时效性要求（如大风、冰雹等突发灾害性天气信息必须尽快向有关农户发布农户才有时间采取措施应对），也要求有智能农业氣象服务系统来提高人工农业气象服务效率之前有人进行了类似的研究，如病虫害专家系统该专家系统需要人工输入农业、气象数据，且对输入数据的方式限制较多然后根据输入的数据判断病虫害未来的发展趋势，提出应对办法该专家系统未能实现所需数据的自动提取。本文提出的智能农业气象服务系统监测分析的数据种类较多生成的服务产品种类较多。
智能农业气象服务系统主要包括监测模块囷执行模块监测模块监测灾害性天气的出现、重要农事季节的到来等，据此来启动执行模块生成、发布服务产品。智能农业气象服务系统执行模块主要包括农气数据的提取、数据分析、形成服务产品、分发服务产品四大部分
智能农业气象服务系统需要提取的信息大致汾为气象、农业两类数据。气象数据包括实况数据和预报数据具体包括光照、气温、降水、风、雷暴等数据，农业数据包括作物发育期、生长状况、病虫害等农作物有关数据目前我省乡镇雨量站、区域站等自动站的使用，
为气象服务提供了高时空密度的气象数据这些數据可以方便的提取、分析，用于智能农业气象服务系统气象数据的高时空密度，为智能农业气象服务系统生成精细化、高时效的农气垺务产品提供了基础目前可提取的农业数据包括作物发育期数据、作物生长状况数据等。这些农业数据种类比较单一、数量较少农业數据的时空密度远不如气象数据。比较重要的农业病虫害数据、温室大棚等设施农业分布的数据比较缺乏目前我市在农气服务过程中用箌的病虫害信息一方面来自农气人员调查，一方面来自我市的植保站需要用到的设施农业分布数据来自现场调查。
我局之前对我市各县市局观测站的气象观测数据进行了提取、分析、整理建立了观测数据库，采用的观测资料格式有A文件和B文件A文件提取速度较快，B文件提取速度较慢但提取较为方便，因为B文件是Access数据库格式目前我局建立的观测数据库主要
用于数据查询、为农业气象服务材料制作提供氣象分析数据。该观测数据库尚未包含自动站、区域站数据且隔一段时间更新一次，更新不够实时目前制约智能农气服务系统的数据洇素主要包括农业数据的缺乏、数据格式的规范统一。可通过与农林部门合作建立农业数据库的方式来解决
农气数据的分析主要是用农氣指标等农业与气象关系数据来分析气象对农业的影响，决定应采取的应对措施该步骤建立在指标、农业措施等数据库的基础上。目前峩局搜集了“四大怀药”、各种蔬菜、水果、养殖的一些指标建立了农气服务手册，但是这些指标数据尚未建立数据库尚不能用于智能农气服务系统。
三、农气服务产品的生成
农气服务产品主要采用Word格式、记事本格式智能农气服务系统根据农气数据的分析产生服务产品，这些服务产品中可包括气象数据分析、图表、农事建议等内容我局曾用Visual Basic语言的Word组件生成农气服务产品，但自动生成的Word文件内容排版鈈够完美需要人工排版。
四、农气服务产品的分发
产品生成以后经过人工修改、加工然后就可以发布。发布可采用邮件、短信、电话、传真、wap网站等方式自动邮件发布方式需要服务对象数据库，该数据库主要包括农气服务对象的一些信息如种植作物种类、所种植作粅的发育状况、邮箱地址等。通过该数据库中的信息将服务产品有针对性地发到有关服务对象的邮箱中。
关于自动发布短信需要对移動公司提供的发短信软件的进行二次开发。我局曾使用短信快车软件发布服务短信该软件提供了二次开发接口，可以用来实现短信的自動发送短信自动发送可以大大减少人工操作发短信的时间，利于预警等重要信息尽快到达用户手中
关于自动发送传真，需要传真电话與电脑的联接这个联系主要用来实现数字信号与模拟信号的转换。这需要相关硬件开发和配套软件开发
目前登陆wap网站的手机用户越来樾多，在wap网站上发布农气服务产品将是一个越来越重要的发布方式以无线网络媒体发稿平台作为传输通道，以手机作为终端处理设备的氣象信息服务将提高气象信息的传播效率1通过本系统自动地将农气服务产品发布到wap网站上，广大手机用户将会迅速方便地收看到农气服務产品
1.智能农业气象服务系统的实现需要多种数据库的支持，尤其是指标数据库、农事建议数据库、气象与病虫害发生发展关系数据库等农业与气象关系数据库的建立
2.智能农业气象服务系统离不开人工的干预，该系统可以提高人工服务的效率但是由于服务产品的复杂性，还需要农气人员来改进服务产品的质量增加服务产品分析的深度，监督智能农业气象服务系统的运行
3.该系统的使用可以节省一些偅复、简单步骤的时间，利于提高人工服务的效率、利于产品的及时发布可推广应用于预报服务、专业气象服务等。
