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　　2.2 处事器通信协议和软件设计
　　图2 数据包构成图
　　2 系统设计
　　2.1 终端数据收罗设计
　　名称 范例 长度 描写
　　本文提出的这种基于物联网的农业大棚信息感知系统，可对大棚内农作物发展情况举办及时跟踪和节制，制止了人工实地检测耗时耗力，获取数据有限，并容易堕落等问题。打点人员可以随时随地通过Web端及时查察大棚情况环境并能按照当前大棚情况数据，长途节制大棚功课设备，调理大棚中的氛围温湿度、光照强度、泥土温湿度、二氧化碳浓度等，真正实现农业出产的精准化、自动化、智能化。系统开拓乐成后陈设到农业园区的实际应用结果表白，系统运行不变靠得住、维护利便，易于扩展，具有较高的推广应用代价。
　　总包号PNUM 字符 4 PNUM指示本次通讯总共包括的包数
　　独一标识MN 字符 14 网关把该编号固化到非易失存储器中，用作网关自身的身份识别。编码法则：前7位是设备制造商组织机构代码的后7位，后7位是设备制造商自行确定的此类设备的独一编码
　　请求编号QN 字符 20 准确到毫秒的时间戳：QN=YYYYMMDDHHMMSSZZZ，用来独一标识一个呼吁请求，用于请求呼吁或通知呼吁
　　泥土温湿度感知通过泥土温湿度传感器完成。本系统选用YSHT5-5型泥土温湿度传感器，湿度丈量范畴为0～100%RH，精度为±1.8%RH，温度丈量范畴为-40～+123.8 ℃，精度为±0.3 ℃，功耗为80 μW。该传感器合用于多种范例的栽培基质。氛围温湿度传感器选用简朴耐用的HMP60温湿度传感器，温度精度±0.6 ℃，湿度精度±3%RH，事情情况温度为-40～60 ℃。二氧化碳浓度传感器选择BMG-CO2-NDIR防护型二氧化碳传感器，检测判别率为±10 ppm，丈量精度为±5%，事情情况温度为0～50 ℃，事情情况湿度为0～100%RH，事情电压为24 VDC，该传感器具有较高的敏捷度，受温度变革的影响较小。
　　处事器（上位机）主要完成数据的吸收、存储和处理惩罚的成果。利用C# Winsock完成网枢纽点传输的数据的理会、处理惩罚、存储和阐明。操作C#开拓Win Service异步数据处理惩罚处事历程措施，数据库回收SQL Server2008。处事历程安装在处事器上并配置为开机启动，处事历程一连监听特定端口。数据通信协议如图2和表1所示。
　　数据CP 字符 0≤n≤960 CP=&&数据区&&
　　包号PNO 字符 4 PNO指示当前数据包的包号
　　图1 农业大棚信息感知系统架构
　　（3）大棚节制呼吁示例QN=20080114093600000;CN=3096;MN=20050708S00001;SN=00002;CP=&&IO0=1;IO1=0&&
　　Web信息监测和节制模块实现的主要成果是将收罗的现场数据以形象、直观的图表方法展示给打点者，并提供对大棚设备的长途节制成果。该模块回收B/S架构设计， 基于Asp.net开拓，可实现系统用户授权打点、系统信息设置、大棚设备节制、传感器数据汇总查询、传感器数据及时展示等成果。图3所示为Web展示的节制端系统界面。
　　终端数据收罗就是操作陈设在农业大棚中的种种传感器，周期性地收罗泥土的温湿度、大气温湿度、光照强度和二氧化碳浓度等数据，并将收罗的数据通过ZigBee协议或串行接口传输到现场节制节点（网枢纽点），现场节制节点（网枢纽点）对数据处理惩罚后通过GPRS/CDMA等无线网络将数据上传随处事器。
　　农业大棚是精准农业中的焦点要素，要实现农业出产的精准和智能，必需办理大棚中情况监测和节制的问题，传统依靠人力监测和节制的要领存在费时艰辛，低效以及人对情况影响等问题。本文基于物联网技能设计构建了农业大棚信息感知系统，并通过在大棚内陈设种种无线传感器和网络传输设备，及时收罗大棚内的氛围温湿度、泥土温湿度、光照、二氧化碳浓度等数据，再上报到网枢纽点，通过无线网络传输到长途打点端，使打点者可以操作手机或长途计较机及时监测农作物现场的情况状态信息，而且可以按照监测数据长途开启或封锁指定的调理设备（如遮阳帘、灌溉系统、风机、加热器等），调理大棚中农作物的发展条件，实现长途智能化打点。
　　农业大棚信息感知系统总体分为三层网络布局。图1所示为农业大棚信息感知系统的架构图。图中最底层是最结尾，也是无线传感器节点，数据传输层回收CDMA/GPRS无线网络，最上层的打点节制基于互联网络。结尾的传感器节点基于ZigBee无线通信协议组网。ZigBee是一种短间隔无线通信协议，具有功耗低，自组织网，陈设机动和低本钱的特点，很是合用于农业数据信息的收罗。数据传输层由各网枢纽点（汇聚节点）和CDMA/GPRS无线网络构成，认真传感器节点收罗信息的收集、存储和传输，同时认真上层指令的收发，长途参数配置等成果。最上层的打点节制端构建在互联网上，由数据处事器、Web打点节制应用处事和各个客户端构成，处事器认真及时吸收来自各网枢纽点的信息，完成数据的理会和存储。Web打点节制应用处事实现各传感器节点数据的阐明、汇总、查询、统计和图表展示以及长途指令的下达。这样，授权用户无论在何时何地，只要登录系统就可以及时查察各大棚的环境，并可以通过Web的方法节制大棚中的滴灌、卷帘门、温度、遮阳帘等设备，及时调解大棚中作物的发展情况。
　　呼吁编号CN 字符 4 呼吁编号见6.5中呼吁列表
　　打点人员经授权登录此系统后，可以查察各个大棚的及时和汗青情况数据，好比大棚及时的泥土温湿度、泥土温湿度的汗青汇总数据等。还可以按照当前大棚底细况的实际环境，向大棚电扇、滴灌、补光、加温和卷帘等设备发送节制指令，调理大棚内的温湿度、光照、通风等，实现大棚情况的精准节制。
　　1 信息感知系统的成果架构
　　表1 数据段布局
　　大棚的打点节制呼吁主要包罗风机节制、遮阳帘节制、室内温湿度节制、浇灌节制四个方面。风机节制的主要浸染是调理大棚内的温湿度和二氧化碳浓度。当大棚内湿渡过高时，通过开启风机实现大棚氛围快速活动，从而低落湿气。在大棚温度、二氧化碳浓渡过高时，通过通风也能低落温度和二氧化碳浓度。遮阳帘的主要浸染是节制大棚内氛围温度和光照强度。在大棚内温渡过高、光照强度太高时放下遮阳帘，在夜间通过拉上遮阳帘可以保持大棚内温度。室内灯光节制可在光照强度不高的阴天可能夜间通过开启补光灯来增加大棚内的光照强度，促进作物的光合浸染、低落二氧化碳浓度等。室内温湿度节制，包罗加温和降温操纵。降温一般回收遮光、湿帘、通风等操纵办理。加温的方法回收热水加温和热气加温，操作管道在大棚内轮回披发烧量等。增加湿度则可以通过喷雾或地面洒水等举办，降湿主要回收通风、利用干燥剂等方法。浇灌节制，浇灌节制的主要浸染是在监测到泥土湿度不足时，通过开启浇灌设备对农作物举办浇水。
　　 　0 引 言
　　在物联网技能的支撑和敦促下，呈现了智能农业和精准农业的观念。精准农业通过农业地理信息系统（GIS）、农业专家系统（ES）、遥感监测系统（RS）和全球定位系统（GPS）等自动化节制系统的应用，准确调解泥土的施肥、湿度、用药等，最大限度的低落农业资源耗损，提高产量，低落情况污染，节省本钱，到达情况、资源、经济协调可一连成长。
　　网枢纽点
　　2.3 Web监测和节制端设计
　　数据处理惩罚流程是处事器一连监听设定的通信端口。假如网枢纽点有数据上报，则吸收并理会上报数据，假如上报数据名目错误则扬弃，不然理会数据，并将理会后的数据凭据数据种别存储到对应的数据表中。处事历程同时会周期性的从呼吁数据表中查询下到达网枢纽点的呼吁，假如查询到有新的呼吁，则凭据通信协议，结构下发呼吁的数据包，发送给网枢纽点，并期待呼吁执行的返回功效。
　　独一标识SN 字符 5 感知节点把该编号固化到非易失存储器中，用作感知节点自身的身份识别。编码法则：暂无。
　　跟着物联网技能的快速成长和不绝成熟，物联网技能为现代农业成长带来了新的成长模式和支撑技能。物联网具有全面感知，靠得住传送和智能处理惩罚三大特征。物联网技能可操作其“感知，传输和节制”为农业提供智能信息技能。
　　（1）网枢纽点上报数据示例CN=1210;MN=20050708S00001;SN=00007;CP=&&DataTime=20081028110346;01-Rtd=20.910;02-Rtd=46.907;03-Rtd=536.000;04-Rtd=931.000&&　（2）感知节点上报数据示例CN=1212;MN=20050708S00001;SN=00007;CP=&&DataTime=20081028110138;State=3.734&&
　　3 结 语
　　图3 Web展示节制端系统界面
　　感知节点