面向智慧农业的物联网系统设计方法研究

摘要:物联网技术可以应用于各个领域，将其引入农业领域，构建智能农业系统，可以全面掌握农田的环境、温度、湿度、风速、方向、土壤水分等各种信息。这就需要技术人员为智慧农业设计物联网系统。本文将主要探讨智慧农业物联网系统的设计方法，希望对技术人员有所帮助。

关键词:智慧农业；物联网；系统设计；方法

智慧农业作为一种以物联网技术为手段和支撑的现代农业形式，其主要特点是应用科学的管理模式和高科技进一步节约资源。智慧农业是现代农业发展的关键路径，这就需要相关技术人员详细探索智慧农业的物联网技术和物联网系统设计方法，以保证每个模块设计都有很强的针对性，提高系统的效率。

一.物联网技术

物联网技术是一个综合了多种技术的复合系统。它可以对系统中的人和物进行识别和管理，从而实现人与物、人与人、物与物之间的数据信息交换功能。在这方面，物联网技术被广泛应用于社会生产[1]。物联网作为网络数据和信息的载体，也是我国目前比较先进的信息技术手段。它可以链接共同的对象，并与共同的对象互联，因此物联网也可以成为“物联网”。物联网可以将显示的数据数字化，因此物联网应用广泛，可以帮助工作人员实现系统的集成管理和集成控制。

二、智慧农业物联网系统的设计方法

1.设计和实现传感器节点。

在物联网技术上，智能农业物联网系统主要利用无线传感器设备采集和整合数据，由智能监控和处理中心组成。无线传感器设备数据信息网络采集功能的实现是网络建立和感知数据采集的关键环节。主要从传感器设备节点出发，以硬件为基础，利用ZigBee无线通信协议技术，组建网状网络。传感器设备节点也可以分为:

终端节点、协调器节点和路由器节点[2]。其中，终端节点可以通过路由节点向协调器节点传输信息，如湿度参数、温度参数、光强参数和二氧化碳参数，数据多跳中继方式。之后，协调器节点通过RS-232串口将信息传输给上位机设备管理系统。智能检测处理平台中心主要由数据库的服务器设备和中心计算机设备两部分组成，后期可以使用。

2.传输层系统

在构建农业传感器网络时，它具有集中式模式和模式组合，可以利用射频技术进行自组织组网。电信网、移动网、互联网可以实现数据信息的长距离传输和短距离传输。首先，WSN (Wireless Sensor Network，无线传感器网络)是一个自组织的多跳网络系统，是无线通信模式的产物。部署的探测区域内有很多传感器节点，主要负责感知、处理和收集感知到的数据信息，然后将数据信息传输给观测者。在短距离无线通信技术中，蓝牙技术、Wi-Fi技术、ZigBee技术和超宽带技术都可以在WSN使用。ZigBee技术主要基于IEEB802。15.4标准，可广泛应用于无线安全、组网和应用等各个方面的无线传感器网络组件。其次，作为移动终端，农业中的移动互联网包括:手机设备、笔记本设备、物联网专用设备。它利用移动通信网络接入互联网，在农业中灵活运用互联网的相关服务[3]。系统的目标设计，因为物联网的农业系统在传输层面会主要使用不同的网络模式。其次，WSN作为分布式信息处理技术、嵌入式技术和传感器技术的融合，可以帮助多方感知、监测环境和物体的信息，对数据信息进行分析和计算，然后输送到用户平台。

WSN由许多传感器节点组成，每个传感器设备需要由数据处理模块、数据信息采集模块、控制模块、电源模块和通信模块组成。网络中的每个节点都可以充当一个类头节点或者数据中的一个转折点。物联网技术可以解决农业发展中的各种环境问题。利用传感器设备，可以准确分析环境中的大气、水、土壤、废水等状况，记录环境保护的指数，从而帮助相关部门解决环境问题的困扰，提出相关对策，建设高质量的农业环境[4]。

3.设计和实现应用层。

应用层的目标设计包括:GPRs、ZigBee协议栈、3G协议栈软件设计。在ZigBee技术和GPRS/3G技术相对成熟的背景下，本系统主要利用现有的协议栈相关程序，重点进行网络管理节点和网关节点的软件设计。由于传感器节点和网络管理节点的功能不同，工作目标也有很多不同，需要技术人员详细分析。下面详细分析网关节点中的程序设计:网关节点的主要任务是建立和管理网络，具有拒绝或允许传感器节点进入网络的功能。它还可以将各个传感器节点采集的数据信息传输到互联网上，监控终端可以利用互联网记录和读取数据信息。网关的节点处于工作状态，不会出现睡眠状态。其工作流程主要是:等待监控命令、建立网络、加入节点、等待信息数据、发送信息数据[5]。

三。结束语

综上所述，物联网技术的特点是系统性和综合性。本文提出的智能农业领域的互联网设计，可以介入农业的各个领域，保证农业向智能化、自动化方向发展，保证农业生产的优质高效，为农业发展保驾护航。