基于物联网的智能农业系统设计与实现

周红亚，李红丽

（常州刘国钧高等职业技术学校，江苏 常州 213000）

我国作为农业大国，农作物种植在全国范围内都非常广泛，而传统农业生产技术手段比较落后，主要依靠人力、牲畜以及一些简单的机械，生产效率低，资源利用率不高且浪费严重，不能很好地适应可持续发展道路的需要，因此急需寻找基于物联网技术的智能农业新型发展道路。智能农业主要采用物联网、云计算、大数据、传感器等技术，通过各种传感器节点，实时采集农业生产环境中的温湿度、CO2浓度等信息，并通过无线传感网络进行通信，实现农业生产的智能感知、智能决策，为农业生产提供智能化管理。

1 概要设计

智能农业系统的核心是ZigBee路由器和嵌入式网关，两者通过ZigBee协调器传递信息。用户通过无线路由器、智能手机与系统进行交互；系统通过ZigBee路由器获取各个传感器节点的信息，并通过执行节点控制继电器开关风扇、遮阳板等设备来调节农业环境。智能农业系统通过高灵敏度的传感器实时采集农业生产场所的温湿度、光照强度、CO2浓度等环境参数并显示于智能手机端，自动开启或关闭指定继电器设备，实现对农业环境的监测和逻辑控制。

2 详细设计

2.1 传感器监测及控制

以CO2传感器为例，植物的光合作用需要CO2，传感器将检测到CO2的浓度传送到智能农业系统，系统比对当前浓度是否低于系统设定的阈值，若低于阈值，将发送相应的指令到通信线程，通信线程发送相应的指令控制ZigBee协调器，ZigBee协调器发送指令到风扇节点，开启风扇，为植物提供充足的CO2。

2.2 视频监控模块

在视频监控模块中，利用EmguCV.dll库中已经封装好的方法Capture线程类捕获摄像头的图像，Capture对象初始化只需传入摄像头的地址信息即可。

3 系统测试

通过硬件的铺设以及软件的设计，完成整个系统的设计。利用智能手机可以实时的获取各个传感器的值，并在系统设置页面设置临界值，系统将检测值与临界值进行对比，一旦超出临界值就采取相应措施进行处理。同时用户还可以通过视频监控功能实时监测农业大棚的情况。效果如图1所示。

图1 系统主界面

4 结 语

农业是物联网技术的重要应用领域之一，物联网在农业的应用已经引起了广泛的关注。本文通过实时采集农作物生长环境参数，如温湿度、CO2浓度等，自动开启或关闭相应的设备，根据用户需求随时监控，为农业环境实施自动化控制和智能管理提供科学依据。