基于云平台的智能农业系统关键技术TCP/IP的Socket的研究

南京科技职业学院 喻菊梅 方 赓



基于云平台的智能农业系统关键技术TCP/IP的Socket的研究

南京科技职业学院 喻菊梅 方 赓

【摘要】智能农业是计算机技术、网络通信技术和传感器技术相结合的产物。用户可以通过智能农业系统平台，借助无线通信网络对远端的农作物生产环境进行智能化调控。本文研究的重点在于对系统的优先级传输和并发性做了性能优化，提出了一种动态优先级传输调度模型和基于TCP/IP的Socket通信机制。优化后的物联网网关系统可满足大并发量的数据传输，适应了未来智能农业云平台的需求。

【关键词】云平台；智能农业；TCP/IP；Socket通信机制

1　系统研究背景

由于我国农业生产规模大，流通基数大、消费群体规模大这些具体国情，使得我国智能农业的大规模实施依然面临巨大挑战。针对以上问题，我国智能农业发展有必要建立农业的国家大数据中心，云计算、大数据挖掘等新技术的集成创新；在国家层面上制定农业信息资源的有偿交换协议，实现资源开发、传输、处理、服务的标准化；技术方面重点突破大规模、低成本的信息快速感知技术[1]。

图1　智能农业云平台系统的整体框架图

2　系统的组成

智能农业云平台系统实现对农作物温度、土壤温度、光照生长要素进行实时可靠的监测、远程控制及定时轮询。智能农业云平台系统用户可以通过权限认证登陆系统对自己的农场进行远程操控，同时远端的农场监测系统也会定时的对农作物参数进行检测，如发现超过预警值的信息，系统会自动将报警数据上报到业务平台，接着平台会通过多种方式通知到用户去处理，或者特别紧急情况下平台会通过预先设置的联动指令自动进行操作来挽回农业损失。智能农业云平台系统的整体框架图如图1所示。

首先，系统接收到系统网关的定时轮询指令，客户端网关从采控器采集到传感数据信息，利用Modbus通讯协议将传感信息组包发送给系统网关，系统网关接收到数据包后对数据进行解包，解析成关系数据库可以存储的数据，然后存储到数据中心，业务管理平台通过数据中心查询到上报的传感器信息。同样，业务管理平台也可通过下发查询或者控制指令到客户端网关，系统网关将指令组包后下发到客户端网关，客户端网关解析数据包后将指令下发到采控器，实现对农作物传感设备的信息查询和远程控制。

图2　基于 TCP/IP的Socket 的网络通信程序流程[2]

3　关键技术的实现

基于TCP/IP的Socket的网络通信程序流程如图2所示：网关与服务器在建立Socket。通信时首先建立服务端的Socket，开始侦听整个网络中的连接请求；当检测到来自服务器的连接请求时，向服务器发送收到连接请求的信息，并建立与服务器之间的连接；服务器发送控制指令至网关，并由网关解析后转发至协调器；当完成通信后，网关关闭与服务器的Socket连接。

服务器在建立Socket之后，确定要连接的网关的主机名和端口；发送连接请求到网关，并等待网关的回馈信息；连接成功后，与网关进行数据的交互；完成通信后，关闭Socket连接。

由于篇幅所限代码省略。

4　总结

本文所研究的基于云平台系统在功能和性能上更加符合当前农业生产的智能化需求，本系统的理论将为以后网关技术在物联网中的应用提供一定的参考作用。

参考文献

[1]管继刚.物联网技术在智能农业中的应用[J].通信原理与技术,2010(3):24-27.

[2]汪晓平,俞俊,李功著.精通Java网络编程(第一版)[M].北京:清华大学出版社,2005,6:172-177.

方赓（1975—），男，工学硕士，讲师，现供职于南京科技职业学院信息系，主要研究方向：云计算大规模数据挖掘应用及物联网技术。

喻菊梅，方赓指导的学生。

作者简介：

项目来源：该文章是江苏省高等学校大学生创新创业训练计划项目配套内容（项目编号：201512920021X）。