毕业论文：基于物联网技术的大田种植监测、管理与溯源系统设计 - 图文 

学号 201206129139

成都农业科技职业学院

毕业论文

基于物联网技术的大田种植监测、源系统设计

学生姓名：张仕娥

专业名称 物联网应用技术

指导教师 余 攀

2014年 12 月

管理与溯

目录

摘要........................................................................................................................ 3 1.建设背景 ............................................................................................................ 3 2.方案概述 ............................................................................................................ 4 3.系统组成 ............................................................................................................ 5

3.1监测系统 ................................................................................................. 5 3.2智能管理系统 ......................................................................................... 5 3.3溯源系统 ................................................................................................. 6

3.3.1溯源系统介绍 .............................................................................. 6 3.3.2溯源系统各部分功能 .................................................................. 6

4.系统功能描述 .................................................................................................... 7

4.1大田信息采集 ......................................................................................... 7

4.1.1环境数据采集 .............................................................................. 7 4.1.2视频图像采集 .............................................................................. 7 4.2智能监控 ................................................................................................. 7

4.2.1信息管理 ...................................................................................... 7 4.2.2视频监控 ...................................................................................... 8 4.2.3农业预警报警 .............................................................................. 8 4.3智能控制功能 ......................................................................................... 8

4.3.1设置参数 ...................................................................................... 8 4.3.2.智能灌溉 ...................................................................................... 8 4.3.3科学施肥 ...................................................................................... 9 4.3.4病虫害防治 .................................................................................. 9 4.4追踪溯源功能 ......................................................................................... 9

4.4.1农场田块管理 .............................................................................. 9 4.4.2种植批次管理 .............................................................................. 9 4.4.3农场批次管理 .............................................................................. 9 4.4.4顾客查询 .................................................................................... 10

5.系统架构 .......................................................................................................... 10

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5.1农作物栽培管理专家系统基本结构图 ............................................... 10 5.2产品溯源系统 ....................................................................................... 11 6.系统网络拓扑图 .............................................................................................. 12 7.各子系统设计 .................................................................................................. 12

7.1 感知层 .................................................................................................. 12

7.1.1传感器 ........................................................................................ 13 7.1.2视频监控 .................................................................................... 13 7.1.3设备供电 .................................................................................... 13 7.2传输层 ................................................................................................... 13

7.2.1无线传感网络 ............................................................................ 13 7.2.2路由器，交换机 ........................................................................ 13 7.2.3供电设备 .................................................................................... 13 7.3处理层 ................................................................................................... 13

7.3.1终端服务器 ................................................................................ 13 7.3.2云服务平台 ................................................................................ 14 7.3.3供电方式 .................................................................................... 14 7.4应用层 ................................................................................................... 14

7.4.1电脑终端 .................................................................................... 14 7.4.2手机终端 .................................................................................... 14

8.项目实现支撑 .................................................................................................. 14

8.1系统的语言型工具 ............................................................................... 14 8.2系统设计工具 ....................................................................................... 14 8.3编写设计语言的环境 ........................................................................... 15 9.预算清单 .......................................................................................................... 15 10结论： ............................................................................................................ 18 11.参考文献 ........................................................................................................ 18 小组成员分工：.................................................................................................. 19

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摘要

该研究方案从减少农产品生产的人力及物力资源，提高人们的生活质量的主题出发，提出了应用于500亩的大田种植，针对大田农作物种植，生长，收割到加工再到市场消费的系统方案。其中包括对大田种植的环境监测，及农作物的生长环境的检测及智能控制，另外体系中还包含了农产品的追踪溯源系统，主要用于度农产品从生产到加工一系列的信息记录。在科学分析农业物联网技术应用现状的基础上,提出了促进我国农业物联网发展的对策与建议。 关键词：物联网 智能农业 RFID ZigBee 专家系统

1.建设背景

近年来，在政府、科研机构及农业生产企业等的共同推动下，部分地区在农业物联网技术应用方面进行了积极的探索，已取得初步成效。不少地方利用温度、湿度、气敏、光照等多种传感器对蔬菜生长过程进行全程数据化管控，保证蔬菜生长过程绿色环保、有机生产。也有地方通过物联网技术，对农作物生长、畜禽和水产养殖等进行监测，可实现准确感知、及时反馈，提升农业决策指挥水平。有的地方应用物联网技术改造传统农业，可实现对农业用药、用水、用肥、用工状况的精确控制，减少浪费，促进农业节本增效。

用现代信息技术改造传统农业、装备农业是实现农业现代化的重要途径。物联网技术是现代信息技术的新生力量，是推动信息化与农业现代化融合的重要切入点，也是推动我国农业向“高产、优质、高效、生态、安全”发展的重要驱动力。农业物联网技术集成先进传感器、无线通讯和网络、辅助决策支持与自动控制等高新技术，可以实现对农业资源环境、动植物生长等的实时监测，获取动植物生长发育状态、病虫害、水肥状况以及相应生态环境的实时信息，并通过对农业生产过程的动态模拟和对生长环境因子的科学调控，达到合理使用农业资源、降低成本、改善环境、提高农产品产量和质量的目的。

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现今人们越来越重视饮食与健康的关系，然而由于某些食品生产者和经营者法律意识和卫生意识淡薄，农药滥用现象尚未得到有效控制，导致农产品中药物残留与重金属等有害物质超标事件不时发生。农产品的质量安全不仅关系到农业的可持续发展，更是关系到人类身心健康，是亟待解决的社会问题之一。

物联网(Internet of things)将相关物品通过信息传感设备，如射频识别装置、红外感应器、全球定位系统和激光扫描器等装置与互联网结合起来，实现智能化识别和管理。在现代农业领域，物联网可用来监视农作物灌溉情况、空气温湿度、农作物生长的环境状况以及大面积的地表检测，自动收集温度、湿度、风力、大气、降雨量等数据，为消费者提供基础数据。

目前我国大部分蔬菜供应链系统多是人工作业，完全靠经验执行整个采购、运输、仓储、批发销售的供应链全过程，没有任何的自动化、系统化的管理，导致整个信息反馈不畅，各个环节难以掌控，在出现问题的时候，不能及时的发现和处理，导致许多环节出现窝工的情况。同时，在财务、车辆等方面的管理也浪费了大量的人力、物力、财力。

溯源系统是在产品时候生长及供应整个过程中对产品的各种相关信息进

行记录存储的质量保障系统，其目的是让消费者对所购的农产品放心食用，不仅能够快速有效地查询到生产地点和加工环节。农产品溯源系统是追踪农产品(包括食品、饲料等)进入市场各个阶段(从生产到流通的全过程)的系统，有助于质量控制和食品安全。

2.方案概述

本系统应用于500亩的大田种植。

其中基于物联网的大田种植监测与管理系统是针对农业大田种植分布广、监测点多、布线和供电困难等特点，利用物联网技术，采用高精度土壤温湿度传感器和智能气象站，远程在线采集土壤墒情、气象信息，实现墒情（旱情）自动预报、灌溉用水量智能决策、远程/自动控制灌溉设备等功能。 该系统根据不同地域的土壤类型、灌溉水源、灌溉方式、种植作物等划分不同类型区，在不同类型

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