一种小型化智能农业管理系统的设计

文/刘东升，鄄城县箕山镇政府

一种小型化智能农业管理系统的设计

文/刘东升，鄄城县箕山镇政府

随着当前国内的物联网技术不断发展和完善，在农业领域，智能化已经作为一种新型的管理模式对农业的各个环节进行了科学的管控，不仅降低了人力成本的投入，而且还进一步提高了农业生产效率，从而推动了我国农业的发展。本文根据当前国内农业分布状况，设计了一种小型农业智能农业管理系统，它能够帮助人们监测数据，查询数据，同时协助农业生产。

小型化智能；农业管理系统；设计分析

随着当前经济的发展，在农业生产中如果过多的使用人力，就意味着人力成本投入的提高。目前科学技术日新月异，在农业生产中，利用科学技术能够最大程度的降低人力成本的投入，获取更大的价值。传统农业生产方式无法人们日益增长的需求，运用科学技术实现农业生产管理智能化，使得人能够最大限度的利用可以推动农业生产，通过自动化智能技术检测作物生长，控制设备调节和控制环境，从而影响作物的生长。

1 基于智能农业管理系统的组件和构成分析

能农业管理系统整体上包括上位机显示控制部分和数据读卡器，以及部分。通常，人们在温室中将作物生长环境参数获取收集器均匀的安装在合适的位置这个装置将光感应器、二氧化碳感应器、以及空气湿度传感器集成到一体，从而对温室中的作为生长所必须的环境条件及其参数进行收集，同时将获取到的数据信息，利用无线方式电传到管理系统的数据读卡器。当然对于数据读卡器而言，它的安置位置要按照无线传输的有效距离来科学确定，读卡器部分的装置对数据信息完成分析后，在将处理后的数据上传到上位机控制部分。在确保管理系统真题布局合理科学的条件下，同时便于数据信息有效传输，要把读卡器设计成以网口的形式和上位机进行准确的通信。而上位机则利用可视化界面将环境数据信息有效的显示，并实时将监控命令发送出去。其中监控命令是利用读卡器中的数据对温室中相关设备进行控制，从而完成整个环境系统的智能监控和管理[1]。

2 智能管理系统所必须的软件设计分析

智能管理系统所需要的软件的设计重点是涉及到上位机及其显示控制端，和读卡器软件。下文的内容是关于智能系统中的上位机软件和读卡器控制软件的设计分析。

（1）基于上位机软件的分析

上位机软件部分作为小型化智能农业管理系统的中的监控环节，它的重要功能是实现数据读卡器的有效通信、数据信息的界面显示、相关设备参数的配置、以及中央系统的控制和数据信息的备份，特殊情况报警提示功能。

当管理系统运行后，相关的通信模块就会实现上位机和读卡器间的数据信息的传输，这个传输使用的是现行的TCP/IP协议端口，上位机软件在其设计过程中使用的Select表达函数已利用相关方式对所有的读卡器的IP进行准确的查询，从而使得上位机可以和多个读卡装置同时通信。而管理系统的界面是为了能够将环境信息的相关参数实时的显示出来完成人机交互，从而使得操作更人性化。在上位机软件的开发工程中，研究人员使用的是VC6．0作为工具。参数设置涉及到系统运行方式和参数设置范围等方面。而数据备份模块则是对读卡器上传的信息数据进行备份，操作行为监控数据的存储，以及提供数据查询等。智能管理系统控制实现人机控制和无人自动控制是利用自动数据表中的异常现自动采用合适的处理方式。其中报警模块则是利用显示等的闪烁通知研究人员是否正常[2]。

（2）基于读卡器的设计分析

本管理系统的读卡器使用的软件整体上涉及到相关设备驱动程序、设备控制程序、相关数据处理和信息通信这几方面。其中最重要的是设备驱动控制程序。设备驱动控制程序能够将读卡器软件的外部硬件和内部内核有效的关联，工作人员不必要搞清楚设备驱动的具体驱动，只需要利用调用驱动的函数就可以实现外部接口的有效监控。本智能管理系统所采用的具体驱动程序涉及到包括控制射频模块的SPI驱动，也涉及到和上位机实现数据通信网络端口相关驱动，系统所使用的Linux操作系统已经包括了SPI接口函数和网络调用函数，在设计的时候仅仅将这个系统放入内核就可以。其中读卡器是利用SPI接口将射频模块的相关操作做具体的配置和设定，从而发挥其与射频芯片的数据信息的接受和发送的功能。

3 智能农业管理系统的后续设计测试流程

当智能管理系统和电源接通后，工作人员将系统软件的界面开启，系统软件的状态区中将会显示“已连接”的说明，这表示上位机和读卡器已经实现准确的连接，工作人员可以在具体的设置区域中把系统的工作模式具体设置为人机操作模式和无人自动控制模式，然后按照程序对温室的温度、空气湿度、二氧化碳浓度和光照这几个方面的参数进行实时监控，工作人员将具体的参数设定在作为需要的正常值。等参数完成具体的设置后，管理系统的上位机软件便开始运行实时监控，而且还将数据信息传输至读卡器，读卡器利用无线模块装置对环境信息进行实时采集，并将数据根据时段变化上传到上位机，上位机界面的“显示区位置”可以将数据参数有效的显示出来，并且还还有变化趋势等，若环境信息出现异常情况，显示区会将异常的时点标记出来[3]。

如果系统在无人模式运行的时候读卡器则会发送警报信息，上位机自动查询异常数据表，并发出相关的指令，及时自动处理。如果在人机操作的时候，工作人员能够利用手动控制区对异常节点的区域的参数做及时的调整。当以上测试过程完毕后，出具具体的测试报告。

4 结语

文章根据我国的实际情况，针对国内小型化的温室设计了一种小型化的智能农业管理系统系统，该系统利用了传感器技术和计算机软件系统，以及自动化技术，对温室环境实时控制，本文还具体阐述了农业管理系统的整体组成部分和主要部分的软件设计，最后进行了智能农业管理系统的测试，该系统功能齐全，操作简单，装置集成化，能够有效的推动温室农业的发展。

[1]张安然．一种小型化智能农业管理系统的设计[J]中国农机化学报，2014(4):242-245．

[2]章若冰．基于MSP430和RFID的小型化智能农业监控系统设计[J]电子设计工程，2016(22)：180-182．

[3]杨宇超．基于RFID的小型化智能农业监控系统[J]工程技术，2016(3):10-10．