沈阳师范大学
科信软件学院
智能农业需求分析
结合最近的市场调研，针对目前西瓜种植过程中出现的问题，如土地的选择、土地 的最大化利用、温湿度、水分、C02浓度及光照的需求等，整理出智能农业（农作物 为西瓜）需求分析文档。该文档由沈阳师范大学可信软件学院嵌入式方向小组成员完成。
2013年12月17日
一、 引言 ................................................................. 4
1.1 目的 .............................................................. 4
1.2系统开发背景 ....................................................... 4 1.3文档格式 ........................................................... 4 1.4预期的读者和阅读建议 .............................................. 5 1.5范围 ............................................................... 5 1.6术语 ............................................................... 5 1.7参考文献 ........................................................... 6 二、 系统概述 ............................................................. 2.1概述 ............................................................... 2.2系统功能 ........................................................... 2.2.1 温室环境实时监控 ........................................... 2.2.2智能报警系统 .................................................. 2.2.3远程自动控制 .................................................. 2.2.4历史数据分析 .................................................. 2.2.4手机客户端 .................................................... 2.3 运行环境 ...................................................... 2.4假设与依赖 ........................................................ 三、 系统特性 ............................................................ 3.1系统角色 .......................................................... 3.2系统概述 .......................................................... 3.3 ZigBee用于智能农业大棚的可行性分析 ............................... 3.4系统特点及优势 .................................................... 四、 系统功能描述 ........................................................ 4.1数据采集 .......................................................... 4.1.1温度、湿度检测流程图 ............................................ 4.2视频监控 .......................................................... 4.3 数据存储 ......................................................... 4.4数据分析 .......................................................... 4.5远程控制 .......................................................... 4.6错误报警 .......................................................... 4.7统一认证 .......................................................... 4.8手机监控 .......................................................... 五、 智能农业体系结构图 ................................................. 5.1系统总体结构设计 .................................................. 5.2分系统模块功能实现描述 ........................................... 5.2.1 智能农业远程控制网络 ...................................... 5.2.2 农业网关 ................................................... 5.2.3农业主节点 ................................................... 5.2.4农业设备节点 ................................................. 7
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5.3主体硬件选型 ...................................................... 24
5.3.1 ZigBee 硬件选型 ............................................ 24 532数据采集部分设计 .............................................. 25
六、风险性分析 ............................................................ 29
6.1经济风险性 ........................................................ 29
6.1.1中国整体大环境经济 .......................................... 29 6.1.2国际经济风险 ................................................ 29 6.1.3中国智能家居产业行业重点区域运行分析 ........................ 30 6.1.4区域经济侧重风险 ............................................. 6.2智能家居行业政策风险 .............................................. 6.2.1分析智能家居宏观产业政策 .................................... 6.2.2避环保政策风险 ............................................... 6.2.3规避节能政策风险 ............................................. 6.2.4 规避区域政策风险 ............................................ 6.3项目开发风险 ...................................................... 6.3.1项目选择风险 ................................................ 6.3.2方案设计风险 ................................................. 6.3.3方案经济风险 ................................................. 6.3.4组织实验风险 ................................................. 6.4 行业市场风险 .................................................... 6.4.1 产品市场需求风险 ............................................ 6.4.2智能家居项目产品市场前景预测 ................................ 6.4.3至今为止市场容量分析 ......................................... 6.4.4价格风险 ..................................................... 6.5参考文献 .......................................................... 31 31
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一、引言
1.1目的
本文档的目的是增产增收、节约资源、保障安全。智能农业还能促进农村产 业结构调整，实现科技对农业的贡献，并在保持水土平衡、调节气候、改善地理 环境，促进生态平衡方面发挥重大作用，具有良好的社会效益和生态效益。
1.2系统开发背景
我国人口占世界总人口的22%耕地面积只占世界耕地面积的 7%随着经 济的飞速发展，人民生活水平不断提高，资源短缺、环境恶化与人口剧增的矛盾 却越来越突出。特别是我国加入世贸组织后，国外价格低廉的优质农副产品源源 不断地流入我国，这对我国的农产品市场构成极大威胁。因此，如何提高我国农产 品的质量和生产效率，如何对大面积土地的规模化耕种实施信息技术指导下科学 的精确管理，是一个既前沿又当务之急的科研课题。
棉花套种西瓜，能充分利用棉花苗期行间空闲，提高土地利用率，增加经济 效益。棉花与西瓜套种，使棉农前期可以收获西瓜，后期可收获棉花，并且套种 比纯作棉花基本不减产。
土壤的改良利用应遵循因地制宜，统一规划，综合治理的原则。主要措施可 概括为三个方面：一是水利措施，包括排水、灌溉、放淤；二是农业生物措施， 包括平整土地、土壤培肥、种植耐碱作物与绿肥；三是化学改良措施，主要是使 用化学改良剂。
西瓜根系发达，耐早、耐瘠薄，对土壤的适应性强。但西瓜根系生长需要较 高的土温，需要一定的空气氧含量，不耐水涝，故最适宜种西瓜的土壤是土质疏 松、有一定保水保肥能力的沙填土。沙壤土的通透性好，春季升温快，有利于西 瓜根系的发育伸展，栽培西瓜发苗快，果实易早热，品质好。特殊土壤种西瓜时 还应采取不同的管理措施。
1.3文档格式
本文档按以下要求和约定进行书写：
（1） 页面的左边距为2.5cm，右边距为2.0cm，装订线靠左，行距为最小值 20磅。 （2） 标题最多分三级，分别为宋体小三、宋体四号、宋体小四，标题均加 粗。 （3） 正文字体为宋体小四号，无特殊情况下，字体颜色均采用黑色。
（4）出现序号的段落不采用自动编号功能而采用人工编号，各级别的序号 依次为（1）、
1）、a）等，特殊情况另作规定。
1.4预期的读者和阅读建议
本文档的主要内容共分4部分：综合描述、系统特性、和非功能性需求和外 部接口描述。综合描述部分主要对系统的整体结构进行了大致的介绍；
系统特性
精选范本，供参考!
部分对系统的功能需求进行了详细描述，是本文的主要部分；非功能性需求部分 对非功能需求进行了详细的描述； 外部接口需求部分对用户界面、 软件接口、硬 件接口和通讯接口等进行了描述。
本文档面向多种读者对象：
（1） 项目经理：项目经理可以根据该文档了解预期产品的功能，并据此进 行系统设计、项目管理。
（2） 设计员：对需求进行分析，并设计出系统，包括数据库的设计。 （3） 程序员：配合《设计报告》，了解系统功能，编写《用户手册》。 （4） 销售人员：了解预期产品的功能和性能。
（5） 用户：了解预期产品的功能和性能，并与分析人员一起对整个需求进 行讨论和协商。
1.5范围
农业生产具有地域性、季节性和周期性的特点，农业生产问题的认知过 程是非常复杂的
行为，涉及环境、气候、土壤、品种、水分、肥力、技术、管理 等多个因素。所以本产品适用与任何种植地点，能够改善土土壤情况、温度等诸 多因素。
1.6术语
（1） 智能农业
是指在相对可控的环境条件下，采用工业化生产，实现集约高效可持续发展 的现代超前农业生产方式，就是农业先进设施与露地相配套、具有高度的技术规 范和高效益的集约化规模经营的生产方式。
（2） 客户端（Client ）
亦称为用户端。是指与服务器相对应，为客户提供本地服务的程序。客户端 在运行时需要建立特定的通信连接，使用网络中有相应的服务器和服务程序来提 供相应的服务。
（3） 无线传感器网络（Wireless Sensor Networks ，WSN）
是由部署在监测区域内大量的微型传感器节点组成， 成的一个多跳自组织网络。
并通过无线通信方式形
(4) 传感技术
是敏感功能材料科学、传感器技术、微细加工技术等多学科技术相互交叉而 形成的新技术。其中，传感器技术是涉及传感(检测)原理、传感器件设计、传 感器开发和应用的综合技术。
(5) TCP/IP ( Transmission Control Protocol/Internet Protocol )
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