基于物联网的玉米病害环境监测系统研究与实现

发布时间：2021-07-26 14:13

　　为研究和实现基于物联网的玉米病害环境监测系统,笔者设计了包括感知层、传输层、云服务层和应用层的4层架构。在感知层,利用传感器技术实时采集玉米病害环境的温湿度、降雨量、风向风速、光照强度和土壤温湿度等数据;在传输层中使用4G移动通信网络实现数据的远距离传输;云服务层中,基于四川农畜育种攻关云服务平台,应用数据库技术、云服务技术实现数据的存储和管理;最后,在应用层采用B/S模式实现数据展示服务。结果表明,该系统能够准确采集、稳定传输和安全存储数据,降低了人工成本。因此,它能够为玉米病害研究课题组提供有效的信息化服务,具有一定实用价值。 

【文章来源】：中国农学通报. 2020,36(22)

【文章页数】：11 页

【部分图文】：

系统功能设计

在本次研究用，把玉米病害环境监测系统的逻辑架构分为感知层、传输层、云服务层和应用层。其中，感知层由传感器、摄像头组成，负责完成气象环境和土壤环境数据采集；传输层由通信网络设备组成，负责完成数据的远距离传输；云服务层是基于四川农畜育种攻关云服务平台建立的私有云服务，利用服务器虚拟化技术，建立了数据采集服务器、数据库服务器和应用服务器，负责完成数据分析和存储；应用层是采用B/S(Browser/Server，浏览器/服务器）模式的Web应用服务，负责为玉米病害课题组提供数据展示服务。系统的分层结构如图2。2.2 感知层

实验基地处于城市郊区，其中办公区建有中国电信的互联网接入宽带，玉米病害试验区距离办公区约500 m，如图3。综合考虑现场网络环境、供电情况、移动互联网信号覆盖情况、传感器数量、数据采集节点规模、数据量大小和数据传输速度的需求情况，在本系统设计实现过程中，主要对比研究了基于Wi-Fi无线局域网和基于4G移动互联网的2种物联网传输层组网方式。Wi-Fi全称Wireless Fidelity，是使用IEEE802.11系列协议的短距离无线网络传输技术[24]。基于Wi-Fi无线局域网的物联网组网方式，是利用桥接无线网关和室外无线AP设备，完成对玉米病害试验区的Wi-Fi信号覆盖，再通过有线宽带将数据上传云端。

【参考文献】：
期刊论文
[1]气候变化对黑龙江省玉米病虫害发生的影响[J]. 王粟,史风梅,裴占江,刘晓烨,卢玢宇,刘杰,聂继东.  黑龙江农业科学. 2019(06)
[2]基于数据中心的农业物联网系统的设计[J]. 张江南,王海.  计算机技术与发展. 2019(09)
[3]基于云平台的农业综合信息应用系统的设计与开发[J]. 张学利,马娜,朱瑜馨,赵永明,汪健平,刘国.  地理空间信息. 2019(02)
[4]基于OpenStack构建企业信息化私有云平台研究[J]. 杨扬,贾君君,夏星.  中国管理信息化. 2019(03)
[5]1种农业物联网大数据平台架构[J]. 周湘超,陈义明,朱幸辉.  安徽农业科学. 2019(02)
[6]物联网应用组网技术研究[J]. 刘锋.  信息通信技术与政策. 2019(01)
[7]基于4G无线传感网络的大田土壤环境远程监测系统设计与实现[J]. 李双喜,徐识溥,刘勇,郑宪清,王运圣,吕卫光.  上海农业学报. 2018(05)
[8]基于Wi-Fi物联网技术的智慧实验室架构研究[J]. 李延香,赵蔷,袁辉.  信息技术. 2018(08)
[9]基于物联网的大田农业监测系统设计[J]. 汪姚强,吴名功,霍星,邵堃.  安徽农业科学. 2018(21)
[10]4G通信技术在物联网中的运用[J]. 江强.  信息与电脑(理论版). 2017(17)

博士论文
[1]农田土壤墒情监测与智能灌溉云服务平台构建关键技术研究[D]. 李淑华.中国农业科学院 2016

硕士论文
[1]基于4G网络的果园环境监测系统研究与开发[D]. 常勇.西安理工大学 2018
[2]农田小气候时序数据特征分析与预测[D]. 闫茂玲.山东农业大学 2018
[3]榆林市榆阳区玉米品种抗病性及主要病虫害发生规律研究[D]. 任巧燕.西北农林科技大学 2017
[4]基于物联网无线组网技术的大棚监控系统研究[D]. 李赫宇.吉林农业大学 2017
[5]农业小气候数据采集站的设计与实现[D]. 丁振磊.贵州大学 2016
[6]基于物联网的温室监控系统云平台的设计与实现[D]. 王雷雨.内蒙古大学 2016
[7]玉米大斑病、茎腐病、丝黑穗病抗性标记开发及抗性种质筛选[D]. 赵泽双.东北农业大学 2013
[8]河南夏玉米主要病害发生特征及其与气候生态因素关系[D]. 段鹏飞.河南农业大学 2010



本文编号：3303718