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基于物联网的智能农业作物生长监测与控制技术研究智能农业的发展是解决全球人口增长与粮食安全问题的重要途径之一。
传统农业过程中，农民对于农作物的生长监测和控制主要依靠经验和人工操作，效率低下且容易受到天气、病虫害等因素的影响。
而基于物联网技术的智能农业可以实时监测作物的生长环境、病虫害情况，并进行精确的控制和管理，提高农业生产效益。
一、物联网技术在农业中的应用物联网技术将传感器、通信网络和计算平台有机地整合在一起，实现物与物之间的信息交流和智能决策。
在农业领域，物联网技术可以应用于土壤和气象监测、水资源管理、农作物生长监测、病虫害预警等方面。
1.土壤和气象监测：通过在农田中布置土壤和气象传感器，可以实时监测土壤湿度、温度、氮气含量以及环境温度、湿度、光照强度等气象参数。
这些数据可以帮助农民了解到土壤和气象环境变化情况，并进行针对性的农业生产措施。
2.水资源管理：物联网技术可以应用于农田的灌溉系统中，通过监测土壤湿度和气象条件等信息，实现智能化的灌溉控制。
只有当土壤湿度低于一定阈值且气象条件适宜时，才进行自动灌溉，提高水资源利用率。
3.农作物生长监测：利用物联网技术，可以在农田中布置生长传感器，监测农作物的生长状态，如叶面积指数、叶绿素含量、作物高度等。
这些指标可以帮助农民了解农作物的生长状况，并实时调整农业生产措施，提高作物产量和质量。
4.病虫害预警：通过在农田中布置病虫害传感器，可以实时监测农作物受到的病虫害威胁。
一旦检测到病虫害的存在，物联网系统可以及时发送预警信息给农民，让他们采取相应的防治措施，避免病虫害对作物产量的损害。
二、智能农业作物生长监测与控制技术研究的关键技术1.传感器技术：传感器是实现作物生长监测的核心技术之一。
利用各类传感器，如土壤湿度传感器、气象传感器、生长传感器等，可以实时监测农田中各种参数的变化情况。
2.通信技术：物联网的实现需要通过网络进行设备之间的信息交流。
农业物联网需要建立起稳定可靠的通信网络，实现农田中传感器和农户或农业管理者之间的数据传输和命令控制。
基于互联网的谷物碾磨机械远程监控与管理技术研究互联网的迅猛发展对于农业领域也带来了许多机遇和挑战。
谷物碾磨机械作为农业生产中不可或缺的一环，监控和管理其运行状态、效率和安全性变得尤为重要。
本文将重点探讨基于互联网的谷物碾磨机械远程监控与管理技术的研究及应用。
首先，对于谷物碾磨机械的远程监控与管理技术研究来说，关键是实现对机械设备的远程监测和控制。
这要求我们根据机械设备的特性和需要监控的指标，选择合适的传感器和监测仪器，将其与互联网相连接。
比如，可以利用位移传感器、温度传感器、湿度传感器等，将机械设备的工作状态、温度、湿度等重要指标进行实时监测，并通过互联网传输到远程服务器上。
其次，远程监控与管理技术还需要借助数据分析和处理的手段，对采集到的大量数据进行处理和分析，以便及时发现机械设备的异常状态和潜在问题。
通过建立合适的数据模型和算法，可以实现对机械设备的智能分析和预测。
比如，可以通过分析机械设备运行的历史数据，建立故障诊断算法，提前预测机械设备可能出现的故障，从而采取相应的维护措施，避免生产中断和损失的发生。
此外，基于互联网的谷物碾磨机械远程监控与管理技术还需要考虑到实时性和可视化的需求。
远程监控系统应能够实时接收和显示机械设备的状态信息，并对数据进行实时分析和处理。
同时，通过可视化的方式呈现出来，使运营管理人员能够准确了解机械设备的工作状态和异常情况，及时做出相应的决策和调整。
此外，在谷物碾磨机械远程监控与管理技术的研究中，我们还需要考虑数据的安全性和隐私保护。
由于涉及到对机械设备及运营数据的实时监控和管理，相关的数据传输和存储需要采取合适的加密和隐私保护措施，以防止数据泄露和非法使用。
同时，对于数据的存储和备份，也需要考虑到数据的长期保存和可追溯性的要求，以便及时分析和回溯。
另外，对于基于互联网的谷物碾磨机械远程监控与管理技术来说，也应该与其他农业信息化技术和系统进行无缝集成。
比如，可以将谷物碾磨机械的远程监控系统与农业物联网系统、农业大数据平台等进行连接，实现数据的共享和交互。
基于NB ⁃IoT 技术的远程粮情监控系统设计DOI :10.19557/ki.1001-9944.2020.04.019孙洁,许清河,刘晓悦(华北理工大学电气工程学院,唐山063210)摘要:作为世界上的人口大国,粮食产量一直是我国关心的主要问题。
为了解决粮食的安全存储问题和传统仓储环境监测系统灵活性差、功耗高的问题。
该文设计了一种基于NB ⁃IoT 技术的低功耗粮情环境远程监控系统。
以STM32L476作为微控制器、BC35⁃G 作为无线通信单元,对粮仓环境监控系统进行了软、硬件设计,使该系统具备实时采集和存储多传感器节点信息(如温度、湿度、烟雾浓度等)、无线传感器网络对数据分组转发、智能终端实时显示和远程控制,解决了以往监控系统的局限性。
通过实地测试和反馈,该系统具有低功耗、可靠性高、灵活性强等特点,可实现对粮仓环境参数的实时监测与控制,能够较好地满足应用需求。
关键词:NB 鄄IoT ;STM32;远程监控系统;无线传感网络;粮情仓储中图分类号:TP27文献标志码:A文章编号:1001⁃9944(2020)04⁃0086⁃04Design of Remote Grain Monitoring System Based on NB ⁃IoT TechnologySUN Jie ,XU Qing ⁃he ,LIU Xiao ⁃yue(College of Electrical Engineering ,North China University of Science and Technology ,Tangshan 063210,China )Abstract :As a populous country in the world ,food production has always been a major concern for our country.In order to solve the problem of safe storage of food and the poor flexibility and high power consumption of the tradi ⁃tional storage environment monitoring system.A low ⁃power food environment remote monitoring system based on NB ⁃IoT technology was ing STM32L476as the microcontroller and BC35⁃G as the wireless communication u ⁃nit ,the software and hardware design of the granary environmental monitoring system is implemented ,so that the sys ⁃tem can collect and store multi ⁃sensor node information (such as temperature ,humidity ,smoke concentration ,etc.)inreal time.The wireless sensor network solves the limitations of the previous monitoring system by data packet for ⁃warding ,real ⁃time display of intelligent terminals and remote control.Through field testing and feedback ,the system has the characteristics of low power consumption ,high reliability and flexibility ,which can realize real ⁃time monitoringand control of the environmental parameters of the granary ,which can better meet the application requirements.Key words :NB ⁃IoT ;STM32;remote monitoring system ;wireless sensor network ;grain storage收稿日期:2019-12-30;修订日期:2020-03-18基金项目:河北省自然科学基金资助项目(E2019209492)作者简介:孙洁(1963—),男,博士,教授,研究方向为控制科学与工程;许清河(1995—),男,硕士,研究方向为控制科学与工程、物联网;刘晓悦(1965—),女,博士,教授,研究方向为计算机研究技术、电力系统及自动化。
2022年 / 第8期 物联网技术150 引 言中国作为传统的农业生产大国，农耕历史悠久。
传统农耕方式是农作物在自然环境下自然生长，通过农户长时间总结耕作经验进行农作物管理。
为实现农作物高产、量产，越来越多的优质植株得以培育，种类多样的优质化肥投放使 用[1]。
虽然这些方式会有增产效果，但对于人口大国而言，这些措施远远不足以从本质上改变农耕效率和提高粮食产量。
农业大棚成为了科学养殖农作物的解决方案。
为科学调控农作物生长环境，减少因恶劣环境及农作物病虫害等不利因素对农作物生长形成负面影响，研究人员做了很多努力。
其中，比较具有代表性的是有线网络监测、基于无线ZigBee 传感网络监测等[1]。
这些传感器接收农田环境数据信息后，将数据转化为模拟信号，传送至微处理器。
并通过无线模组和4G 模组将数据实时上传反馈。
为实现多节点监测需要利用大量传感器模块，在面积较大的养殖地域这一方案难以实现。
为满足利用较少传感器模块实现广域动态监测农作物生长环境与病害的功能，本文结合物联网、深度学习、机器视觉等技术，设计了一套具有广域动态监测农作物环境、识别农作物病害以及远程云端交互功能的农作物生长状况监测 系统。
1 整体设计农作物生长状况远程动态监测系统主要分为识别监测系统、无线通信系统、数据交互系统、移动小车系统等，识别监测系统又细分为农作物病害识别系统、农作物环境监测系统。
移动小车搭载识别监测系统，自动建图巡航采集并标记节点位置数据后上传至主控微处理器。
主控微处理器将数据处理整合后发送至无线通信平台，之后再将数据上传至云服务器，实现手机端与云空间的数据交互。
系统整体框架如 图1所示。
图1 系统整体框架2 农作物病害识别系统设计农作物病害识别系统硬件主要包括摄像头模块和二自由度舵机云台。
摄像头利用长焦镜头自动对焦农作物叶片，采取随机节点停车自动扫描叶片的方式，识别叶片所患病害并反馈至主控微处理器。
主控储存节点数据（包括节点位远程动态监测系统任治洲，谢 云，晁志恒，吴骏一（南京理工大学紫金学院 电子工程与光电技术学院，江苏 南京 210046）摘 要：在农作物养殖大棚中，基于物联网技术、深度学习与机器视觉技术开发了一种在线远程监测农作物生长环境与病害情况的综合系统。
基于物联网对农作物的实时监测与控制系统摘要：在科技时代背景下，物联网、云计算以及大数据等高新技术的在各个领域的应用越来越普遍，自动化、智能化、数字化已经成为整个社会的总体发展趋势，农业作为我国的基础产业，更需要在农业生产中积极引进现代化新技术，以便在促进农作物增收丰产的同时，推动农业生产技术的健康发展，基于此，笔者通过对实际设计案例的观察分析，针对系统主要硬件组成、传感器等各个物联网农作物实时监测与控制系统重要设计环节展开研究探讨，旨在促进高新技术在农业生产中的有效应用。
关键词：物联网；农作物；实时监测控制系统备注：大学生创新创业训练计划项目基金资助引言最近几年,物联网技术不断创新发展,并且在各个领域得到普遍应用，从而催生了物联网智慧城市、智慧建造等新鲜事物，而物联网技术与农业生产的有机融合，也促进了智慧农业的到来，现如今农业生产大棚种植技术有了重大发展，农业大棚环境中设计和应用物联网实时监测和控制系统，对大棚环境中的温湿度以及光照强度等进行有效监测和控制，有利于促进大棚农作物生长和增收，合理探讨物联网农作物实时监测与控制系统设计，对于智慧农业的实现和发展具有重要意义。
一、物联网概念作为一种智能控制化互联网，物联网依托智能感受设备做到了使用互联网输送指定的物品到终端设备上，并实现了物品和物品之间、人与人之间以及人与物品之间的信息的广泛连接。
和传统的互联网条理模式相比的话，物联网系统构架之下的的条理更加细化了，分为三个层面分别是认知层面、应用层面以及互联网层面，其中认知层面的组成部分有非有线测量检测装置和射频技巧两部分组成；而应用层面的组成部分比较多有智能运输、智能医学治疗、智能物体输送等；最后由可实现固定设备、无线局域网技术、WIMAX科技、双向无线通讯技术以及移动设备等组成的就是互联网层面。
这其中互联网的作用是把应用层面和认知层面紧密的联系起来，接着认知层面的讯息通过传感器准确传输到应用层面，然后应用层面将会把接收到的讯息进行处理，最后处理好的讯息再发送到客户终端。
基于物联网的智能饲料管理系统设计随着科技的发展，智能化已经成为未来的发展趋势。
在农业领域，物联网技术的应用能够大大提高生产效率和产品质量，降低成本和能源消耗。
本文将探讨基于物联网的智能饲料管理系统的设计和实现。
一、需求分析在畜牧业中，饲料管理是至关重要的。
如何确保畜禽得到合适的饲料、饮水和使用健康的药物，是农民在饲养过程中需要考虑的问题之一。
传统的饲料管理方法大多依赖人力、经验和感官判断，这些方法不仅工作效率低下，而且很容易导致误判、误损失和偷盗等问题。
因此，我们需要一种更加科学的饲料管理系统，这个系统需要满足以下需求：1. 实时监测和控制畜禽饲料的质量和数量；2. 自动统计和分析饲料的使用情况，帮助农民更好地管理饲料库存和计算饲养成本；3. 提高饲料利用效率，减少浪费和成本；4. 可以与移动设备和云端通讯，便于远程控制和管理。
二、系统设计基于以上需求，我们设计了一个智能饲料管理系统，并开发了相应的软件和硬件设备。
系统的基本架构如下图所示：图1 智能饲料管理系统架构图系统主要由传感器控制模块、数据处理模块和移动应用程序组成。
传感器控制模块主要负责监测饲料质量和数量，它由重量传感器、温湿度传感器和图像传感器等多种传感器组成。
重量传感器可以实时测量饲料桶内饲料的重量，容器全部倾倒形成角度传感器检测建议的饲料流速，同时也可以检测到饲料桶内是否还有足够的饲料。
温湿度传感器可以检测饲料库房的温度和湿度，确保饲料存放的环境适宜。
图像传感器可以将库房内的情况实时拍摄，检测到异常情况及时报警提醒。
传感器采集到的原始数据将被传输到数据处理模块中进行处理。
数据处理模块主要包括数据存储、数据预处理和数据分析三部分。
数据存储主要使用云端存储技术，可以保证数据的安全性和可靠性。
数据预处理包括数据清洗、去噪和数据对齐等操作，可以消除传感器数据的噪声和误差。
数据分析模块可以对数据进行统计和分析，并产生一些有用的数据报告，如粮仓温湿度实时监控，饲料使用情况报告等。
662018年第3期农业科技1.引言物联网是一种以传统的互联网技术为基础，引入智能感知、信息识别、无线传感等多元技术构成的现代网络通信系统，网络中综合了物物相息的信息交换和通信元素，它是一种现代化的传感网络，主要由传感器、电子标签、电信网络、显示系统、数据采集系统、报警系统、智能控制执行系统等实体组成，能够广泛应用在城市管理、数字家庭、导航定位、物流管理、农业生产、防入侵系统等领域。
本文的设计正是基于物联网平台，通过多种综合技术的引入构成小麦生长环境监控系统。
2.系统物联网框架设计本系统以物联网技术为基础，引入传感器、电信网络、计算机集成系统等管理设备，实现对小麦生长环境信息的采集和共享，为技术人员的远程监控管理提供依据。
整个系统的物联网框架共包含6个层次，由低到高分别为接入层、中间层、共享层、支撑层、应用层和呈现层，各层的主要功能为：（1）接入层。
（2）中间层。
（3）共享层。
（4）支撑层。
（5）应用层。
（6）呈现层。
3.系统网络硬件设计3.1 环境信息采集网络硬件设计。
环境信息采集网络硬件，是整个系统的硬件核心部分，主要用于对小麦生长周围信息的综合采集，内含多个传感器，主要包含传感器和控制器两个部分，在硬件构成中采用插槽连接的方式实现通讯，该部分的主要硬件构成及功能设计为：（1）核心控制器网络。
采用Arduino UNO R3为核心器件，是一块开源控制微处理器，可以实现对系统传感数据、网络通信数据等的处理和运算，工作于开放原始代码Simple i/o平台上，具有开发语言简单的特点。
（2）传感器网络。
主要包含温湿度传感器、光敏传感器、气体浓度传感器、土壤水分传感器等，这些传感器接在系统硬件网络中，能够实时地采集小麦生长周围环境的信息，传输给核心控制器网络，经过运算处理后，依托物联网系统传输共享到大数据平台上。
3.2 数据传输网络硬件设计。
数据传输网络是整个系统中，用于下层传感网络、控制网络和上层大数据平台进行通讯交换的媒介，在实际的设计中应用WEB数据库技术和B/S结构搭建而成，主要分为数据采集层、路由层和应用层三个网络层次，首先，数据采集层由若干个传感节点构成，主要实现对小麦种植地各种数据信息的采集和初步运算；其次，路由层包含了CC2530 ZigBee协议模块、GPS模块、4G模块等，主要用于对采集层信息的传递和发送；最后，应用层主要实现对各类信息的监控处理，由数据中心和服务器构成，当路由层传输信息后，可以完成对这些信息的高级处理，包含：存储、判断、预警发布等。
基于物联网的家禽养殖环境远程监控系统的设计作者：连京华李惠敏孙凯殷若新林树乾宋敏训来源：《家禽科学》2015年第07期摘 ;要：基于物联网设计开发了家禽养殖环境远程监控系统，利用传感器智能化监测养殖环境中温度、湿度以及空气中氨气、粉尘浓度等重要指标，通过无线网络传输至数据中心。
用户利用身边电脑或移动终端等对数据中心进行远程管理，从而实现对家禽养殖环境信息实时监测，并根据监测数据对养殖环境进行最佳优化调控。
关键词：物联网;养殖环境;远程监测;控制;设计中图分类号：S818.9 ; ; 文献标识码：B ; ; 文章编号：1673-1085（2015）07-0007-04近年来，我国家禽业逐步以公司或集团化为养殖主体，实行大规模、愈来愈标准化的家禽生产格局。
不管是养鸡，还是水禽旱养，养殖环境都是极为重要的影响因素。
尤其在全密闭式、高密度的现代饲养模式下，禽舍内养殖环境的控制更为重要。
与家禽生产相关性较大的舍内环境因素包括温度、湿度以及空气中的有害气体，如氨气、硫化氢、粉尘、二氧化碳等和光照条件等[1]。
实时监测并随时调控这些环境指标，使家禽保持在适宜条件下，是家禽健康发育和发挥正常生产性能的必要基础。
目前，种禽生产企业较为重视养殖环境的管理和调控，一般依据对禽舍内温度的监测指标并利用风机、湿帘等通风设备进行控制，但监测参数单一，没有对氨气、粉尘等重要参数进行监测，且监测技术低、智能化程度低，达不到养殖环境最佳优化和合理调控的目的，不适宜我国现代化、标准化家禽生产的需要。
随着3G、4G网络高速发展，互联网络已无处不在，特别是移动互联网。
第35次《中国互联网络发展状况统计报告》显示，截至2014年12月，中国网民规模达6.49亿，互联网普及率为47.9%，较2013年底提升2.1%，手机网民规模达5.57亿，占网民总数的85.8%。
2014年中国网民的人均周上网时长达26.1h。
可见，随着科技的进步，台式微机、笔记本电脑以及智能手机、平板电脑等移动终端的普及应用，加上无处不在的有线和无线网络，我们真正进入了互联网时代。
一种基于物联网技术的猪舍环境监控仪器的制造方法一种基于物联网技术的猪舍环境监控仪器的制造方法本发明属于物联网智能监控领域，具体为一种基于物联网技术的猪舍环境监控仪器，仪器主要包括信息处理模块、传感数据采集模块和环境控制模块三部分。
本仪器通过各种传感器对猪舍内环境参数进行采集，包括温湿度、氨气、土壤湿度、光照、二氧化碳等，将采集来的信息传输到信息处理模块处理后，一方面在液晶屏上显示环境信息并上传到远程服务中心，另一方面形成控制信息传递到环境控制模块，环境控制模块可根据传送来的控制信息做出相应的控制，包括调节风机速度、打开或关闭喷水器、调节照明灯亮度、启动空气电净化器等，使猪舍始终保持在最适宜生猪生长的环境条件下，为用户提供完整的猪舍环境监控服务。
【专利说明】一种基于物联网技术的猪舍环境监控仪器(—)【技术领域】[0001]本发明属于物联网智能监控领域，具体地说是一种基于物联网技术的猪舍环境监控仪器。
(二)【背景技术】[0002]目前大部分养猪场对猪舍环境的监测仍采用人工的方式，少部分采用电子监测仪器，而当前这方面的电子仪器最多只能对三个环境变量进行监控，无法实现多种环境变量的融合及多种设备的控制，且大多无法实现环境信息的自动记录和上传。
而随着物联网技术的发展，养殖业也将迎来一场信息化的变革，将物联网技术的融合化、嵌入化、可信化以及智能化引入到猪舍环境监测中，可以解决多环境变量的融合问题、多种设备的控制问题以及环境信息的自动记录上传问题，使对猪舍环境的监控变得智能而高效。
(三)【发明内容】[0003]本发明的目的是提供一种基于物联网技术的猪舍环境监控仪器，该仪器集多种物联网技术于一体，在生猪整个养殖过程中采用人工智能化手段，对猪仔生长全过程进行有效监控，保证生猪安全，使猪舍始终保持在最适宜生猪生长的环境条件下，为用户提供完整的猪舍环境监控服务。
[0004]本发明提供的一种基于物联网技术的猪舍环境监控仪器，包括信息处理模块、传感数据采集模块和环境控制模块三个部分，其中，传感数据采集模块是由多个传感器组成，包括光照传感器、土壤湿度传感器、氨气传感器、温度传感器、二氧化碳传感器和环境湿度传感器，用于采集环境数据，将数据打包传送给信息处理模块；信息处理模块通过嵌入在单片机中的程序，实现对环境参数的实时处理、上传及显示，并将处理后形成的控制信息传递给环境控制模块；环境控制模块是由多个设备组成的控制系统(包括通风系统、供水系统、灯光系统、空气电净化系统等)，根据控制信息来控制相应设备(风机、喷水器、照明灯、空气电净化器等)，最终达到调节环境参数的目的。
物联网技术在粮仓监控系统中的应用摘要：通过物联网技术手段突破时空、地域、人力因素对粮仓实施实时监控的限制，其中粮仓监控系统主要完成对粮食温度、湿度、气体浓度、虫害、水分等参数的采集、存储和向监控中心传送数据以及执行监控中心的指令等功能。
为了取得良好的经济效益和社会效益，利用现代网络技术（3G网络、无线传感网络、移动网络、局域网）、传感技术、无线射频辨识技术、数据库技术、移动计算技术等构建互联网络平台，做到对粮仓储备过程进行实时监控，进而能够及时控制粮仓的温度和湿度，同时提高抵御灾害能力、保持粮食品质，延长储存时间、增加粮食安全的系数。
关键词：物联网；粮仓；监控系统中国以占世界不到10%的耕地养活了占世界22%的人口，所以中国粮食储备问题倍受世界关注[1]。
粮食作为国家重要的战略储备物资，在维护粮食市场和社会稳定、保护农民利益、确保国家安全中承担了重要责任。
中国政府一直把粮食储备管理作为一项重要的经济工作来抓，通过多年的建设，特别是近几年的努力，已经建成具有中国特色、与市场经济体制相适应、架构基本完备的新型政府粮食储备体系[2]。
目前中国粮食储备系统大致分为三级：中央政府掌握的国库粮食储备、地方政府（省、地、县）的粮食储备和农户自有粮食储备（即民间储粮）[3]。
从中国目前粮食储备现状来看，国家极为重视国库粮食储备，为此投入了大量人力、物力；粮食储备仓储设施条件大为改善，储备粮基本上保存在现代化的仓库里，储备粮的数量、质量逐步得到了可靠的技术保障[4-6]。
虽然在一些大的国家级储备粮库中使用了先进、自动化水平很高的粮食仓储系统，取得了很好的成绩，但也存在着许多不容忽视的问题，如传统的粮仓监控系统还存在很多与现代化储备粮库不相适应的弊端，监测数据不准确、监测系统抗干扰性差、监测管理人员劳动强度大、监测队伍在减少、人员素质急待提高等[7-10]；此外，粮食安全信息化技术亟待深入，基于物联网（Internet of things）的“数字粮库技术”需求很大，依靠新的物联网技术确保粮食安全已是大势所趋[11-16]。
