基于物聯(lián)網(wǎng)的玉米病害環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)研究與實現(xiàn)
發(fā)布時間:2021-07-26 14:13
為研究和實現(xiàn)基于物聯(lián)網(wǎng)的玉米病害環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng),筆者設(shè)計了包括感知層、傳輸層、云服務(wù)層和應(yīng)用層的4層架構(gòu)。在感知層,利用傳感器技術(shù)實時采集玉米病害環(huán)境的溫濕度、降雨量、風(fēng)向風(fēng)速、光照強度和土壤溫濕度等數(shù)據(jù);在傳輸層中使用4G移動通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠距離傳輸;云服務(wù)層中,基于四川農(nóng)畜育種攻關(guān)云服務(wù)平臺,應(yīng)用數(shù)據(jù)庫技術(shù)、云服務(wù)技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲和管理;最后,在應(yīng)用層采用B/S模式實現(xiàn)數(shù)據(jù)展示服務(wù)。結(jié)果表明,該系統(tǒng)能夠準確采集、穩(wěn)定傳輸和安全存儲數(shù)據(jù),降低了人工成本。因此,它能夠為玉米病害研究課題組提供有效的信息化服務(wù),具有一定實用價值。
【文章來源】:中國農(nóng)學(xué)通報. 2020,36(22)
【文章頁數(shù)】:11 頁
【部分圖文】:
系統(tǒng)功能設(shè)計
在本次研究用,把玉米病害環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的邏輯架構(gòu)分為感知層、傳輸層、云服務(wù)層和應(yīng)用層。其中,感知層由傳感器、攝像頭組成,負責(zé)完成氣象環(huán)境和土壤環(huán)境數(shù)據(jù)采集;傳輸層由通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組成,負責(zé)完成數(shù)據(jù)的遠距離傳輸;云服務(wù)層是基于四川農(nóng)畜育種攻關(guān)云服務(wù)平臺建立的私有云服務(wù),利用服務(wù)器虛擬化技術(shù),建立了數(shù)據(jù)采集服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器,負責(zé)完成數(shù)據(jù)分析和存儲;應(yīng)用層是采用B/S(Browser/Server,瀏覽器/服務(wù)器)模式的Web應(yīng)用服務(wù),負責(zé)為玉米病害課題組提供數(shù)據(jù)展示服務(wù)。系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)如圖2。2.2 感知層
實驗基地處于城市郊區(qū),其中辦公區(qū)建有中國電信的互聯(lián)網(wǎng)接入寬帶,玉米病害試驗區(qū)距離辦公區(qū)約500 m,如圖3。綜合考慮現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、供電情況、移動互聯(lián)網(wǎng)信號覆蓋情況、傳感器數(shù)量、數(shù)據(jù)采集節(jié)點規(guī)模、數(shù)據(jù)量大小和數(shù)據(jù)傳輸速度的需求情況,在本系統(tǒng)設(shè)計實現(xiàn)過程中,主要對比研究了基于Wi-Fi無線局域網(wǎng)和基于4G移動互聯(lián)網(wǎng)的2種物聯(lián)網(wǎng)傳輸層組網(wǎng)方式。Wi-Fi全稱Wireless Fidelity,是使用IEEE802.11系列協(xié)議的短距離無線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)[24]。基于Wi-Fi無線局域網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)方式,是利用橋接無線網(wǎng)關(guān)和室外無線AP設(shè)備,完成對玉米病害試驗區(qū)的Wi-Fi信號覆蓋,再通過有線寬帶將數(shù)據(jù)上傳云端。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]氣候變化對黑龍江省玉米病蟲害發(fā)生的影響[J]. 王粟,史風(fēng)梅,裴占江,劉曉燁,盧玢宇,劉杰,聶繼東. 黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué). 2019(06)
[2]基于數(shù)據(jù)中心的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計[J]. 張江南,王海. 計算機技術(shù)與發(fā)展. 2019(09)
[3]基于云平臺的農(nóng)業(yè)綜合信息應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)[J]. 張學(xué)利,馬娜,朱瑜馨,趙永明,汪健平,劉國. 地理空間信息. 2019(02)
[4]基于OpenStack構(gòu)建企業(yè)信息化私有云平臺研究[J]. 楊揚,賈君君,夏星. 中國管理信息化. 2019(03)
[5]1種農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)平臺架構(gòu)[J]. 周湘超,陳義明,朱幸輝. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2019(02)
[6]物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用組網(wǎng)技術(shù)研究[J]. 劉鋒. 信息通信技術(shù)與政策. 2019(01)
[7]基于4G無線傳感網(wǎng)絡(luò)的大田土壤環(huán)境遠程監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 李雙喜,徐識溥,劉勇,鄭憲清,王運圣,呂衛(wèi)光. 上海農(nóng)業(yè)學(xué)報. 2018(05)
[8]基于Wi-Fi物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧實驗室架構(gòu)研究[J]. 李延香,趙薔,袁輝. 信息技術(shù). 2018(08)
[9]基于物聯(lián)網(wǎng)的大田農(nóng)業(yè)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計[J]. 汪姚強,吳名功,霍星,邵堃. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(21)
[10]4G通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的運用[J]. 江強. 信息與電腦(理論版). 2017(17)
博士論文
[1]農(nóng)田土壤墑情監(jiān)測與智能灌溉云服務(wù)平臺構(gòu)建關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 李淑華.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2016
碩士論文
[1]基于4G網(wǎng)絡(luò)的果園環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)研究與開發(fā)[D]. 常勇.西安理工大學(xué) 2018
[2]農(nóng)田小氣候時序數(shù)據(jù)特征分析與預(yù)測[D]. 閆茂玲.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018
[3]榆林市榆陽區(qū)玉米品種抗病性及主要病蟲害發(fā)生規(guī)律研究[D]. 任巧燕.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2017
[4]基于物聯(lián)網(wǎng)無線組網(wǎng)技術(shù)的大棚監(jiān)控系統(tǒng)研究[D]. 李赫宇.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[5]農(nóng)業(yè)小氣候數(shù)據(jù)采集站的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 丁振磊.貴州大學(xué) 2016
[6]基于物聯(lián)網(wǎng)的溫室監(jiān)控系統(tǒng)云平臺的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 王雷雨.內(nèi)蒙古大學(xué) 2016
[7]玉米大斑病、莖腐病、絲黑穗病抗性標記開發(fā)及抗性種質(zhì)篩選[D]. 趙澤雙.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[8]河南夏玉米主要病害發(fā)生特征及其與氣候生態(tài)因素關(guān)系[D]. 段鵬飛.河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
本文編號:3303718
【文章來源】:中國農(nóng)學(xué)通報. 2020,36(22)
【文章頁數(shù)】:11 頁
【部分圖文】:
系統(tǒng)功能設(shè)計
在本次研究用,把玉米病害環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的邏輯架構(gòu)分為感知層、傳輸層、云服務(wù)層和應(yīng)用層。其中,感知層由傳感器、攝像頭組成,負責(zé)完成氣象環(huán)境和土壤環(huán)境數(shù)據(jù)采集;傳輸層由通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組成,負責(zé)完成數(shù)據(jù)的遠距離傳輸;云服務(wù)層是基于四川農(nóng)畜育種攻關(guān)云服務(wù)平臺建立的私有云服務(wù),利用服務(wù)器虛擬化技術(shù),建立了數(shù)據(jù)采集服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器,負責(zé)完成數(shù)據(jù)分析和存儲;應(yīng)用層是采用B/S(Browser/Server,瀏覽器/服務(wù)器)模式的Web應(yīng)用服務(wù),負責(zé)為玉米病害課題組提供數(shù)據(jù)展示服務(wù)。系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)如圖2。2.2 感知層
實驗基地處于城市郊區(qū),其中辦公區(qū)建有中國電信的互聯(lián)網(wǎng)接入寬帶,玉米病害試驗區(qū)距離辦公區(qū)約500 m,如圖3。綜合考慮現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、供電情況、移動互聯(lián)網(wǎng)信號覆蓋情況、傳感器數(shù)量、數(shù)據(jù)采集節(jié)點規(guī)模、數(shù)據(jù)量大小和數(shù)據(jù)傳輸速度的需求情況,在本系統(tǒng)設(shè)計實現(xiàn)過程中,主要對比研究了基于Wi-Fi無線局域網(wǎng)和基于4G移動互聯(lián)網(wǎng)的2種物聯(lián)網(wǎng)傳輸層組網(wǎng)方式。Wi-Fi全稱Wireless Fidelity,是使用IEEE802.11系列協(xié)議的短距離無線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)[24]。基于Wi-Fi無線局域網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)方式,是利用橋接無線網(wǎng)關(guān)和室外無線AP設(shè)備,完成對玉米病害試驗區(qū)的Wi-Fi信號覆蓋,再通過有線寬帶將數(shù)據(jù)上傳云端。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]氣候變化對黑龍江省玉米病蟲害發(fā)生的影響[J]. 王粟,史風(fēng)梅,裴占江,劉曉燁,盧玢宇,劉杰,聶繼東. 黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué). 2019(06)
[2]基于數(shù)據(jù)中心的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計[J]. 張江南,王海. 計算機技術(shù)與發(fā)展. 2019(09)
[3]基于云平臺的農(nóng)業(yè)綜合信息應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)[J]. 張學(xué)利,馬娜,朱瑜馨,趙永明,汪健平,劉國. 地理空間信息. 2019(02)
[4]基于OpenStack構(gòu)建企業(yè)信息化私有云平臺研究[J]. 楊揚,賈君君,夏星. 中國管理信息化. 2019(03)
[5]1種農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)平臺架構(gòu)[J]. 周湘超,陳義明,朱幸輝. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2019(02)
[6]物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用組網(wǎng)技術(shù)研究[J]. 劉鋒. 信息通信技術(shù)與政策. 2019(01)
[7]基于4G無線傳感網(wǎng)絡(luò)的大田土壤環(huán)境遠程監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 李雙喜,徐識溥,劉勇,鄭憲清,王運圣,呂衛(wèi)光. 上海農(nóng)業(yè)學(xué)報. 2018(05)
[8]基于Wi-Fi物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧實驗室架構(gòu)研究[J]. 李延香,趙薔,袁輝. 信息技術(shù). 2018(08)
[9]基于物聯(lián)網(wǎng)的大田農(nóng)業(yè)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計[J]. 汪姚強,吳名功,霍星,邵堃. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(21)
[10]4G通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的運用[J]. 江強. 信息與電腦(理論版). 2017(17)
博士論文
[1]農(nóng)田土壤墑情監(jiān)測與智能灌溉云服務(wù)平臺構(gòu)建關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 李淑華.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2016
碩士論文
[1]基于4G網(wǎng)絡(luò)的果園環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)研究與開發(fā)[D]. 常勇.西安理工大學(xué) 2018
[2]農(nóng)田小氣候時序數(shù)據(jù)特征分析與預(yù)測[D]. 閆茂玲.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018
[3]榆林市榆陽區(qū)玉米品種抗病性及主要病蟲害發(fā)生規(guī)律研究[D]. 任巧燕.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2017
[4]基于物聯(lián)網(wǎng)無線組網(wǎng)技術(shù)的大棚監(jiān)控系統(tǒng)研究[D]. 李赫宇.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[5]農(nóng)業(yè)小氣候數(shù)據(jù)采集站的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 丁振磊.貴州大學(xué) 2016
[6]基于物聯(lián)網(wǎng)的溫室監(jiān)控系統(tǒng)云平臺的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 王雷雨.內(nèi)蒙古大學(xué) 2016
[7]玉米大斑病、莖腐病、絲黑穗病抗性標記開發(fā)及抗性種質(zhì)篩選[D]. 趙澤雙.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[8]河南夏玉米主要病害發(fā)生特征及其與氣候生態(tài)因素關(guān)系[D]. 段鵬飛.河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
本文編號:3303718
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