基于物聯(lián)網(wǎng)的小麥生產(chǎn)管理系統(tǒng).pdf

1、小麥生長(zhǎng)環(huán)境直接影響著小麥生長(zhǎng)狀態(tài)，河北省冬小麥生長(zhǎng)周期長(zhǎng)達(dá)220-270余天，且由于華北地區(qū)氣候較為多變，氣象災(zāi)害如冷凍害、干旱、高溫?zé)岷?、干熱風(fēng)等對(duì)小麥生長(zhǎng)影響嚴(yán)重，及時(shí)了解小麥生長(zhǎng)環(huán)境參數(shù)，根據(jù)環(huán)境變化調(diào)整水肥控制方案，并對(duì)環(huán)境異常情況進(jìn)行預(yù)警，對(duì)小麥優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)、保障糧食安全非常必要。然而，河北省小麥生產(chǎn)管理方面大多依靠個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，生產(chǎn)者缺乏專業(yè)生產(chǎn)、肥水管理、環(huán)境調(diào)控與病蟲(chóng)害防治技術(shù)快速指導(dǎo)手段，且苗情信息獲取滯后，管理粗放，不

2、僅造成水肥資源浪費(fèi)，更容易因?yàn)楣芾泶胧蠖斐刹槐匾膿p失。因此，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理者不僅亟待于田間數(shù)據(jù)的方便、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確采集，將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為可理解可直接操作的信息更為重要。
　　本研究設(shè)計(jì)了一套基于物聯(lián)網(wǎng)的小麥生產(chǎn)管理系統(tǒng)，將農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)與農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)相結(jié)合，既彌補(bǔ)了農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的針對(duì)性、及時(shí)性差的問(wèn)題，也解決了現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)“有感知無(wú)決策”的弊端。該系統(tǒng)通過(guò)安裝部署適用于大田作物的傳感器設(shè)備，綜合采集環(huán)境溫

3、濕度、土壤溫濕度、光照、二氧化碳濃度等數(shù)據(jù)資料，能夠在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)小麥生長(zhǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)形成數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)上，自動(dòng)給出告警提醒，并可以結(jié)合用戶輸入的小麥生長(zhǎng)參數(shù)，智能給出生產(chǎn)決策。
　　本研究的主要工作如下：
　　首先對(duì)小麥生產(chǎn)過(guò)程中用戶需求進(jìn)行了分析。結(jié)合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理人員對(duì)小麥生產(chǎn)各階段的實(shí)際管理需求進(jìn)行了功能需求與非功能需求的分析。根據(jù)需求分析，對(duì)小麥生產(chǎn)管理系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)。在系統(tǒng)概要設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的總體架構(gòu)、硬件架構(gòu)、數(shù)據(jù)

4、庫(kù)等，并詳細(xì)設(shè)計(jì)了持久層、服務(wù)層和Web層，該系統(tǒng)選取了當(dāng)前主流的J2EE架構(gòu)SSH框架，傳感器網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器之間的通信選取了GPRS無(wú)線通信技術(shù)，數(shù)據(jù)庫(kù)使用了MySQL，并應(yīng)用Eclipse進(jìn)行系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，形成了一個(gè)結(jié)構(gòu)清晰的框架，提高了組件的可復(fù)用性。在系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)中，對(duì)傳感器設(shè)備接入流程、傳感器采集數(shù)據(jù)上傳流程、預(yù)警服務(wù)流程、傳感器設(shè)備配置流程等負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)環(huán)境信息的準(zhǔn)確采集與預(yù)警的系統(tǒng)運(yùn)行流程進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)，并著重設(shè)計(jì)了生產(chǎn)管理決策推理

5、規(guī)則及推理實(shí)現(xiàn)過(guò)程。研究采用正向推理模式，從傳感器設(shè)備所獲取的及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理者所輸入的，如土壤水分、播期、土壤肥力、灌溉水平、輪灌周期等指標(biāo)出發(fā)，在知識(shí)庫(kù)中獲取相應(yīng)知識(shí)，按照設(shè)計(jì)的推理規(guī)則依次進(jìn)行推理，系統(tǒng)逐項(xiàng)達(dá)成播期決策、目標(biāo)產(chǎn)量測(cè)定、墑情判斷、品種確定、密度決策、施肥決策等各個(gè)子目標(biāo)后，實(shí)現(xiàn)該生育時(shí)期最終決策目標(biāo)。最后結(jié)合系統(tǒng)設(shè)計(jì)，進(jìn)行了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與系統(tǒng)測(cè)試。
　　結(jié)果表明，該系統(tǒng)將物聯(lián)網(wǎng)與專家系統(tǒng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)小麥生產(chǎn)環(huán)境數(shù)據(jù)及