面向农业移动管理的信息获取技术

基于移动终端、嵌入式GIS和无线通讯等技术,设计了面向田间交互管理的农业移动管理系统技术框架,研究了农田信息无线采集与传输、基于位置的图像获取、GPS虚拟差分数据获取和无线数据传输等技术,开发了农业移动管理系统原型.移动终端具有GPS定位与导航、GPS照相、照片编辑与查看、专题图制作、属性信息查询、农田网格划分等功能.初步应用试验表明,该原型系统可应用于农田移动管理.     

大数据背景下的智能化农业设施系统设计

针对目前农业设施管理和环境监测能力不足、农业生产相关数据积累不够、农业生产智能化程度不高等问题,以农业温室大棚为对象,应用物联网技术,设计一个能够实时采集温室大棚的温度、湿度、土壤温湿度、光照等环境信息,并通过WIFI技术接入互联网云端控制平台或移动客户端进行数据通信,实现环境数据的实时采集、显示、存储和共享,并对采集到的数据进行分析与判断、自动调控喷灌电机和加热设备的智能化温室大棚系统。实验表明,系统具有安装简单、界面友好、实用性强、易扩展等特点,Android客户端及微信公众号实现系统的远程移动管理,良好的数据接口有助于大数据采集与分析,能够适应智能农业的大数据应用需求。     

基于多网融合技术的智能农业信息监控系统设计

针对农业大数据采集环节薄弱、数据覆盖范围有限、实时性差等问题,提出了多网融合技术在智能农业信息监控系统中的应用。采用ZigBee网络连接传感器,构建无线局域网;利用Hi3516模组设计无线网关,在满足图像采集的基础上可利用WIFI、4G两种方式接入Internet网络,实现农业环境信息、农业图像信息的远程监控。基于C#开发的实时信息监控系统能够实现实时图像显示、实时数据统计分析、远程控制等功能,Python开发的Web和服务器程序,能为大数据应用提供便捷的数据接口。实验表明,多网融合技术在智能农业信息监控系统中具有较强的实用价值,以HI3516为核心的无线网关能够满足系统图像采集和数据通信的需求,性价比较高;同时系统软件具有界面友好、实用性强、易扩展等特点。     

一种农业信息远程监测系统的设计与实现

为了实现农业信息的远程监测,针对农业监测目标具有分散性、多样性以及环境复杂性等特点,设计开发了一种农业信息远程监测系统。系统将ZigBee技术、GPRS技术和网络技术相结合,实现了多目标、多参数的农业信息实时采集、远程传输以及网络查询等功能。系统具有较强的通用性和扩展性,在农田环境监测、温室环境监测、农产品流通、用水调度等领域具有良好的应用前景。     

基于移动GIS的县域高分辨率土壤肥力信息采集系统

为动态、准确得到区域农业生产所需的高分辨率土壤肥力信息来指导农业生产,利用移动GIS平台UCMap在智能Android手机上二次开发了一种县域高分辨率土壤肥力信息采集系统。该系统采用矢量地图,以云南省建水县为例,对该地区的土壤肥力信息进行采集,完成了矢量地图加载、GPS定位、土壤肥力信息采集等功能。实际应用表明,该系统能动态、准确地对区域土壤肥力信息进行采集,对指导农业生产具有较高的参考性。     

基于GIS的农田小气候环境可视监测系统

根据农田小气候环境监测的特点,分析了利用多传感器采集的小气候环境参数的时间、空间分布特性。针对小气候环境监测环节中对地理空间分析和数据可视化的具体需求,研究了农业物联网信息感知、物联网资源与地理信息系统(GIS)融合、感知数据可视化等技术,建立了物联网资源与GIS融合的统一接口规范,并以GIS为基础,设计了多种可视化方法对采集到的多维小气候环境数据进行同步展示和可视分析。在此基础上,研发了Web GIS平台,集成了地理空间分析组件、可视化监测服务组件和基于地理位置的智能移动端应用。实现了基于GIS的农田小气候环境可视监测系统,通过不同终端设备提供可视监测服务,方便农业参与者随时随地掌握农田的小气候环境。     

基于移动互联网技术的农田生态环境远程监测系统研究

为了对农田生态环境的污染情况进行监测,并能够实现实时、准确的获取信息,提出了基于移动互联网技术的生态环境的远程信息采集系统,并最终得到了实现。开发了以ARM9系列的S3C2440处理器、GPRS模块和传感器等组成数据采集系统,实现了对农田生态环境信息的无线网络监测和信息的实时采集。同时,通过GPRS模块构建网络实现了嵌入式系统与移动互联网的信息传递,完成了农田生态环境远程监测。系统可将结果在客户端的上位机软件显示,有效地解决了传统监测系统存在的传输距离受限及数据无法实时性等问题。     

基于GPS∕GIS的农田地块监测更新系统

实现农田地块信息实时监测更新所要解决的关键问题是数据采集、传输与数据库更新一体化。为此,以农田地块的实时采集、远程传输和实时监测更新为目标,介绍了一种集成GPS,GSM和GIS技术的农田地块实时监测更新系统,对其更新模型、工作原理、系统体系结构、软硬件构成及系统开发设计与实现等进行了论述。     

基于GPS/GIS的农田地块监测更新系统

实现农田地块信息实时监测更新所要解决的关键问题是数据采集、传输与数据库更新一体化。为此，以农田地块的实时采集、远程传输和实时监测更新为目标，介绍了一种集成GPS，GSM和GIS技术的农田地块实时监测更新系统，对其更新模型、工作原理、系统体系结构、软硬件构成及系统开发设计与实现等进行了论述。     

基于物联网云技术的农业基地综合管理系统

针对小型农村农业基地的诸多问题,结合目前比较先进的4G通信技术、云数据库及云服务技术、物联网技术、移动互联网APP技术、GIS技术等先进技术,在自主研发双核多功能物联网采集装置的基础上,通过综合管理云系统总体构架的改进,实现了一套投资成本小,结构合理、操作方便、适合于小型农村农业基地应用的综合管理系统。应用实践表明,该系统有限解决了小型农村农业基地的诸多问题,可以产业化推广与应用,具有很好的价值与意义。     

基于物联网的农田信息采集系统

综合利用传感器与网络通信技术,设计基于物联网的农田信息采集系统。通过布设和安装相关硬件,实现农田气象、土壤、高光谱和视频等监测信息的实时获取,让用户可以在电脑和移动设备上随时查看现场情况,为农业生产提供数据支持,在现代化农田信息的精准监测和科学管理等方面具有良好的应用前景。      

基于虚拟仪器的柔性化农机机群远程监测系统研究

针对我国农业机械分布范围广、作业环境恶劣且数量繁多,采用人工监测机具运行状态将造成大量人力物力的消耗,自动化水平低;而传统的在线监测方式对于大范围测量存在费用高、采集精度差及能耗大等问题,建立了农业机械机群远程监测系统。其硬件设备由集成GSM和GPS技术的远程数据采集器及工程信号接收器组成,实现了农业机械作业状态、收获面积及地理信息等的自动监测及数据的主动上传;基于LabWindows/CVI的柔性化远程数据监测中心,采用面向对象的软件复用方法,可针对机群中不同类型农业机械、不同测控任务高效地开发专用测控软件,实现监测数据的实时显示、保存、地理信息的准确定位及行驶轨迹的动态跟随;通过调用Microsoft Access数据库,监测中心将单机使用状况及时汇报给系统管理员,为农业机械机群的分配、组合和集中管理提供可靠依据。通过田间试验表明,该系统现场数据传输的实时性、采集数据的准确性都达到了联合收获机机群远程监测的要求;采用软件复用的设计思想,大大提高了面向对象的专用测控软件的开发效率。     

基于Labview的农机牵引阻力测试系统的软件实现

随着我国农业机械化的快速发展,新型农机研发过程中对试验测试设备性能和测试软件功能的要求越来越高。在该研究领域中,机械关键部件的受力情况分析可为改善农机设计提供有效数据。为了更为迅速、准确地获得部件真实受力数据,采用基于PXI的硬件数据采集系统并配备自制的杆销测力传感器进行测试,区别于传统的测试方法。系统上位机软件使用Labview编程,实现试验数据的实时采集、处理、存储和显示（时域分析、频域分析等）,并将测试试验常用和通用的功能模块编制成子VI,增强测试软件的可移植性和可扩展性。      

基于ARM的农田用水信息远程监控系统研究

针对传统农田用水信息远程传输方式布线难、成本高、传输距离短等不足,设计了基于嵌入式微处理器的农田用水信息采集、传输和监控系统。系统以嵌入式微处理器为平台,集成了数据采集模块和GPRS无线通讯模块。在介绍Linux和AT指令的基础上,详细说明了系统总体结构,实现了硬件系统设计与开发,提出了软件设计方法,构建了农田用水信息远程监控系统的组成方案。试验表明:该系统在稳定性和实时性方面性能优良,能满足农田用水信息远程监控的日常工作需要。     

可定制农产品产地环境数据采集系统研究——基于M/S模式

在建设国家级农产品产地环境信息库中,为了满足农产品产地环境数据采集需求,实现易于操作的可定制化的数据采集方法,并提高数据传输的时效性,提出并设计了一种基于M/S(移动端/服务器端)模式的可定制数据采集系统.该系统将手机作为移动端数据采集设备,利用现代通讯技术实现远程无线数据传输,在一定程度上满足了目前在国家级农产品产地环境信息库建设中针对不同需求实现可定制化的实时数据采集需要.     

农业病虫害监测预警平台设计

设计了一种基于移动GIS的农业病虫害监测系统平台,可使用户通过移动终端获取病虫害监测信息。应用结果表明,该平台在实时性、精确定位、人机交互性及成本等方面具有较大的优势。     

蜂群箱体关键参数在线监测系统与性能测试

随着信息技术的发展，利用大数据分析、物联网监控、传感器感知、无线通信等技术构建一种蜂箱蜂群实时在线监测系统，是减少因开箱检查造成蜂群应激反应的可行解决方案。本研究针对蜂箱封闭环境进行实时监测困难的现状，利用STM32F103VBT6 32位微控制器，同时融合了温湿度传感器、微麦克风以及激光对射传感器，开发了一套低功耗、可连续工作的蜂群箱体关键参数在线监测系统，实现了养蜂生产过程中多参数信息获取以及蜂箱内蜂群的环境参数和生活状态的实时在线监测。系统主要包括核心处理模块、数据采集模块、数据发送模块以及数据库服务器等。数据采集模块包括蜂箱内部温湿度采集单元、蜂群声音采集单元、蜜蜂进出巢数量计数单元等，通过接入移动通信网络进行数据传输。系统现场部署性能测试结果表明，研制的系统能够实时监测蜂箱内温湿度，有效区别进出蜂箱的蜜蜂并记录进出巢门的蜜蜂数量，且自动获取的蜂群声音与标准的蜂群声音分布相吻合。本系统符合设计要求，采集参数准确可靠，可以作为蜂群相关研究的数据采集方法。     

农产品品质检测系统的高光谱成像控制软件设计

利用VS2010与Matlab混合编程方法设计了用于农产品品质指标检测的高光谱成像在线检测系统的控制分析软件,包括仪器参数设置模块、信号检测与控制模块和数据采集与分析模块,完成了图像采集、图像合成、运动控制、数据提取分析及存储、显示功能。该控制分析软件设计提高了高光谱成像技术应用的实用化,实现了对农产品品质指标的无损、实时、快速检测分析。     

田间数据传输同步策略与中间件研究

移动终端的田间信息采集相比于传统的田间信息采集,具有灵活性强、采集方便等优势,已成为田间信息采集的主要手段之一。但是在进行田间信息采集时存在数据同步问题,主要表现在慢同步频发、无为数据(已经传输过的数据)重传、服务器端变化数据没有及时同步到移动终端等问题。针对这3个数据同步的主要问题,基于Sync ML协议,提出了慢同步策略,并对该协议进行了改进;设计了主动推送策略和变化数据捕获策略;在此基础上设计并且实现了改进后的移动数据同步中间件,并且把该中间件应用到种业科研育种田间信息采集系统和水稻定位试验打分系统中,试验证明,该中间件提高了数据同步的效率,减少了无为数据的重复传输,表现出良好的实用性和普适性。     

基于GIS和GPS的采棉机跨区作业调度与服务系统设计

精细农业是21世纪农业发展的主要方向,随着农业机械化的深入发展,农机规模作业和跨区域作业已成为趋势。为此,针对兵团棉花机械收获实际,将GPS与GIS技术相结合,设计了一套采棉机实时监控、调度与服务系统。该系统可实现在遥感影像地图上实时显示采棉机的位置,对采棉机作业进行监控,辅助农机管理人员科学有效地对采棉机进行调度和管理,从而提高采棉机的作业效率和机采棉公司的经济效益。