這篇物聯網技術論文主要探討了物聯網技術在農業設計中的應用物聯網是通過紅外感應器以及激光掃描器等信息傳感設備，農業智能物流系統基于先進的物聯網技術，能夠提供十分快捷和便利的配送服務。現代生活要求各行業提速，快速準確的反應更是物流業的發展趨勢，也是物流業發展的最基本要求。
 

　　關鍵詞：物聯網技術論文,物聯網概念,農業檢測

　　2基于物聯網技術的智能農業應用系統

　　近幾十年來，中國的經濟發展十分迅速，農業的發展也越來越快速，但同時也出現了諸多問題，如大量的人口使得農業資源消耗巨大，農業資源緊缺等問題日益嚴重。而基于物聯網技術的智能農業應用系統，可有效地解決該問題。

　　2.1智能農業應用系統框架結構

　　智能農業應用系統的設計框架，可從農業的培育、分配和運輸等環節入手。通過選用傳感器、單片機、RFID、Code39、OR解析和ZigBee等技術搭建由3個系統組成的農業應用系統模型，這3個系統分別是運輸管理和控制系統、銷售和溯源系統以及智能監測和培育系統。其中每個系統或每個模塊均與實際相結合，將不同的物聯網構架融入其中，更好地體現了物聯網的結構性，層次分明，且銷售環節清晰。雖然3個系統的功能并不相同，但其技術手段卻較為相近、且密切相關，3者互相配合更好地體現了智能農業應用系統的科技手段。

　　2.2智能農業的監測和培育系統

　　智能農業的監測和培育系統，由ZigBee無線傳感監測網絡及培育控制設備制作而成。它由4種網絡系統組成，分別是ZigBee網絡系統、培育控制設備、網關和控制中心，各系統分別負責對農作物有著不同影響的網絡信息。

　　光照對農作物的影響，光合作用是農作物生長的基本條件，所以在種植農作物時，必須時刻關注其接受光照的情況，以此來判斷農作物生長是否良好，利用農業智能監測系統，在農作物上方可安裝相應的光照強度傳感器，對農作物接受光照的強度進行實時智能監測，更好地掌握農作物的生長情況。

　　同理，溫度和濕度都是影響農作物生長發育的重要因素，也應對其做好必要的農業智能監測，可通過安裝相應的溫度、濕度傳感器，確保農作物在各種監測系統下健康生長。監測系統完成監測任務、提供監測數據后，網關和ZigBee網絡開始發揮作用，利用網關自適應的切換功能，將ZigBee網絡連接到傳輸網絡里，將監測數據傳送到控制中心。

　　控制中心對接受到的數據進行相應處理后，將其統一放到數據庫中，并根據傳感器所收集的數據進行相關的分析和匯總，相關農業專家對該數據進行討論后做出最終決策，控制中心再根據專家決策對控制指令進行及時反饋。智能農業系統可及時發現農業生產過程中各環節可能出現的問題，并加以解決，更好地實現了為農業生產服務的目的。此外，農作物生產者和技術研究人員可通過互聯網，在任何時間對農作物的生長情況進行觀察和跟蹤，并可隨時采集信息進行分析和匯總，技術人員通過結合農作物生長的實際情況及容易出現的問題制定相關的農作物培育方案，并利用相關的培育系統，將其連接到互聯網上，遠程制定培育方案，如圖1所示。

　　2.3農產品的運輸管理和相關控制系統

　　農產品的運輸管理和控制系統，通過運輸系統的遠程控制中心下達指令，由于所有的運輸車輛均裝有GPS定位系統和GPRS系統，運輸車輛在離開總部的管理中心后，車載定位系統會自動將車輛行駛的位置及時反饋給管理控制中心，以確保車輛安全和便于管理中心的管控。

　　其中，GPS系統和GPRS系統統稱為DTU單元，該單元屬于高科技的定位系統，利用無線遠程衛星定位，通過遠程追蹤可將車輛的行駛速度、車輛所處位置的經緯度及海拔高度等相關信息及時發送給控制中心，控制中心根據收到的數據信息制作出地圖，并建立函數關系。其中，行駛中的車輛由一個移動的點來表示，用來掌控車輛的行駛路程、行駛速度和車輛行駛中的情況，做到遠程管理及遠距離監控。

　　此外，農作物生產者和管理者無需擔心農作物在車輛行駛途中發生意外。因為，首先，農作物在裝車前已被放入農作物產品箱中，對農作物進行了一層外圍保護，減少了農作物損壞的概率;其次，每個農作物產品箱中均安裝有溫度和濕度傳感器，可對農作物在車輛行駛途中的溫度和濕度等信息進行實時監控。另外，農作物運輸監控中心建立有相關的語音通信平臺，一旦車輛或農作物在行駛途中出現問題，可馬上通過語音通信平臺與控制中心取得聯系，控制中心接收信息后及時分析并做出判斷，在最短的時間內處理和解決問題。該控制系統能夠縮短問題的解決時間，提高農作物運輸效率，其監測運輸原理如圖2所示。

　　2.4農產品的銷售和溯源系統

　　農產品銷售和溯源系統可通過制作模型的方法來表達。現實中的農作物產品箱在模型中可用一個紙盒來代替，紙盒的四面代表農產品箱子的四面，且在每一面上都貼有不同的電子標簽，四種標簽分別代表了4種不同的技術，用來對貨物進行識別和驗收，分別是13.56MHz頻段下和125KHz頻段下的一維碼識別、二維QR碼識別和RFID射頻識別技術，及125KHz頻段下的讀卡設備。這4種電子標簽可分別記錄農產品的培育、運輸和銷售等所有環節的相關數據信息，并通過互聯網技術反饋給數據中心進行數據信息保存。農產品用戶可通過農產品溯源系統平臺或超市商品溯源機上輸入農產品的編號，對農產品運輸和銷售的所有信息進行查詢，便于用戶對農產品的了解及購買。

　　3智能農業系統部分模塊設計

　　3.1自適應切換網關

　　在智能農業應用系統中，網關設計至關重要。它是一種網絡連接設備，可將智能農業系統中的各個網絡系統同控制中心相連接，并且可根據不同的網絡連接方式進行不同的自適應切換，通過互聯網技術將不同的連接方式發送給遠程控制中心，遠程控制中心在接收信息后會做出相應的處理，并對網關節點下達指令，網關節點接收指令后再做出相應的處理。網關設計包含硬件設計和軟件設計。

　　3.2GPS電路智能農業系統中GPS硬件的系統設計，可選擇質量較好的芯片組，且可自主設計系統外圍的電路圖，并將芯片組和電路圖進行搭配來構建硬件的底層結構。

　　3.3125kHz免驅讀卡器

　　自主研發的讀卡器可直接使用USB插口，內置天線，免驅動，也可定制相關卡號的格式，外形小巧，讀卡快速，使用方便且靈活。

　　4智能應用系統中農業種植系統設計

　　物聯網下的智能農業應用系統可運用于農業方方面面，包括農業種植。

　　4.1農業種植系統的智能化管理

　　農業種植系統需在農產品種植開始前對其進行監測，包括農作物的種子生長狀況。通過在農作物種子中安裝溫度、濕度等智能傳感器和其他相關的智能控制系統，且農作物生長過程的各個環節的因素均可能對其生長造成影響，技術人員需對每個智能系統進行認真詳細地監測，關注農作物的每個生長環節，將所有的監測數據進行整理后做出分析報告，據此對影響農作物的因素進行適當調整，如調整相關的溫濕度系統或農作物灌溉系統等。

　　在農業種植方面，也可通過物聯網技術對農產品的質量安全問題進行監管和控制。由于我國人口眾多，農產品需求巨大，部分農戶為了保證農產品的及時供應和利益的及時獲得，忽視農產品的質量和安全，在農產品生產過程中添加對人體有傷害的化學成分，導致近年來農產品中毒事件屢有發生，人心惶惶，我國對農產品的質量和安全問題日益重視。究其原因主要在于我國對農產品市場的管理松懈，監督不力。而物聯網技術的利用可較好地解決該問題。物聯網技術可在農產品生產、包裝、儲存和運輸等各個環節，利用相應的傳感器、電子標識和網絡平臺等重要的網絡技術對農產品的所有生產環節進行實時監控和管理，使農產品的生產過程透明化，便于人們對各生產環節進行考察，確保農產品的質量和安全，使消費者能夠安心購買和食用農產品。

　　4.2農業種植系統設計

　　農作物的種植區域大多都較為集中，智能農業種植系統通過技術人員在農作物的種植區域上方安裝相應的智能傳感器和控制系統，通過計算機對系統傳回的數據進行分析，制作分析報告，并加以總結。該方法可對農作物生長所需的光照、溫度和濕度等各要素進行監控，實現了農作物生長環境的全方位掌握，是實現精準農業的必用技術手段。利用該監控手段能夠及時發現并解決農作物生長過程中出現的問題，在出現問題和解決問題的過程中可進一步提高監測水平，確保農產品質量安全。

　　智能農業種植系統由傳感器、無線控制器、無線采集器、無線協調器和環境監控器等5部分組成，其模擬控制系統如圖3所示。

　　基于物聯網技術的智能農業種植系統主要包含以下分系統。第一，種植環境的監測系統，利用傳感器對農作物所處的土壤的濕度、空氣的溫度和濕度以及種植物接受的光照條件等影響農作物生長的外部因素進行系統監控。第二，數據的采集系統，在傳感器對農作物進行監測的同時將監測到的指標轉變成數據的形式，技術人員利用ZigBee系統通過互聯網技術對數據進行搜集和整理。第三，網絡傳輸系統，通過無線傳輸系統進行農作物數據的網絡傳輸，技術人員可將采集到的數據信息通過互聯網傳輸到服務器上，而數據平臺系統則負責對數據進行處理和存儲并下達指令，方便用戶隨時查詢。第四，信息控制系統，通過繼電器對農產品生產環節的各生產設備進行控制。

　　此外，為了更好地管理智能農業種植系統，可構建專業的系統管理平臺，進行更加清晰和有層次的管理。

　　5基于物聯網技術的農業智能物流系統設計

　　隨著農業的現代化，與農業有關的相關產業也在不斷發展壯大，物流業就是其中之一。

　　5.1農業智能物流的概念

　　農業智能物流是一種較為新興的物流模式，基于物聯網技術，通過對信息進行采集、處理、流通和管理來完成對農產品的包裝、存儲和配送，并最終將農產品送到消費者手中。農業智能物流具有明顯的運輸優勢，不僅可讓供貨方獲得最大利益，也可在運輸過程中為農產品提供最大程度的保護，為用戶提供最佳的物流服務，且可在很大程度上減少社會和自然資源的消耗，為生態環境的保護做出貢獻。

　　5.2農業智能物流的關鍵技術

　　從宏觀層面講，農業智能物流的關鍵技術包括物流農產品的實時跟蹤技術、倉庫的管理和控制技術以及有線與無線相結合的通信應用技術等。從微觀層面講，農業智能物流的關鍵技術包括電子標簽的防沖突技術、高效讀寫技術、中間數據處理、農業信息安全技術以及農業網絡服務的構建技術等。

　　5.3農業智能物流的發展趨勢

　　農業智能物流是一種物流服務體系的電子商務，主要通過智能交通系統對物流的相關信息進行采集、分析和處理，信息傳輸被囊括在各個物流環節之中，能夠為物流的管理者和消費者提供十分詳細的信息和細致的咨詢服務。

　　農業智能物流以中心網絡為核心進行布局，實行擴散式的產品配送活動，減少了中間環節，節省出更多的時間和成本，簡化了物流配送的全過程，不僅加快了物流的反應速度，也可降低物流業相關的服務成本，一舉兩得。而且，農業智能物流系統能夠進行智能預測和遞延服務。農業智能物流具有向上和向下延伸的功能，向上可延伸到農業市場的相關調察和預測判斷，向下則可對物流的配送和咨詢等方面進行延伸。

　　5.4農業智能物流系統的設計

　　農業智能物流系統基于先進的物聯網體系，利用互聯網技術，并綜合各種通訊和定位技術，來構建現代化的物流管理體系和網絡物流管理平臺。農業智能物流系統將物流管理進行整合，為消費者提供一站式的服務，形成整個行業鏈條式的發展模式。

　　6結束語

　　基于物聯網技術設計各類農業智能系統，如農業智能種植系統、農業智能監測系統和農業智能物流系統等，能夠更好地促進農業技術的發展，提高農產品質量，保障食品安全。

　　參考文獻

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　　作者：孫護軍 單位：西安航空學院電子工程學院

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