基于嵌入式網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和CDMA服務(wù)的遠程農(nóng)田信息監(jiān)控系統(tǒng).pdf

1、信息農(nóng)業(yè)是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型的重要標志之一，農(nóng)田信息的自動獲取和遠程安全傳輸是信息農(nóng)業(yè)技術(shù)的基本和技術(shù)瓶頸之一。本研究嘗試利用嵌入式網(wǎng)絡(luò)和無線通訊技術(shù)進行大區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和偏遠山區(qū)的農(nóng)場生產(chǎn)實現(xiàn)農(nóng)田信息的自動采集和遠程安全傳輸，為信息農(nóng)業(yè)的精準生產(chǎn)管理提供技術(shù)支撐。利用嵌入式網(wǎng)絡(luò)技術(shù)把各種傳感器和CCD攝像頭集成為一個網(wǎng)絡(luò)化信息采集裝置，實現(xiàn)了土壤、環(huán)境和作物信息的數(shù)據(jù)與圖像的實時動態(tài)獲取，利用碼分多址(CodeDivision Mu

2、ltiple Access,CDMA)數(shù)據(jù)服務(wù)和虛擬專用網(wǎng)(Virtual Private Network，VPN)實現(xiàn)了農(nóng)田信息的遠程安全無線傳輸。該遠程農(nóng)田信息監(jiān)控系統(tǒng)由現(xiàn)場監(jiān)控服務(wù)器和遠程信息服務(wù)器組成?，F(xiàn)場監(jiān)控服務(wù)器包括視頻模塊、傳感模塊、通訊模塊及電源模塊等。視頻模塊包括設(shè)置在不同高度和不同角度的四臺CCD攝像頭和視頻服務(wù)器，實現(xiàn)了對植物信息的數(shù)字圖像化動態(tài)監(jiān)測。傳感模塊利用嵌入網(wǎng)絡(luò)式芯片來獲取不同傳感器如溫度、濕度、光照、地

3、溫、土壤水分等土壤和環(huán)境參數(shù)，為植物生產(chǎn)的精準管理提供數(shù)據(jù)支持。遠程信息服務(wù)器由VPN路由器和信息服務(wù)計算機組成，并通過ADSL寬帶模式或其他專用網(wǎng)接入Intemet?，F(xiàn)場監(jiān)控服務(wù)器通過帶有VPN功能的CDMA設(shè)備與遠程的VPN路由器建立基于IPsec的VPN通道后，利用遠程信息服務(wù)器端的AGENT程序(JAVA APPLET和XML文件)實現(xiàn)監(jiān)控現(xiàn)場的數(shù)據(jù)和圖像的遠程自動獲取和無線網(wǎng)絡(luò)化傳輸． 該遠程農(nóng)田信息監(jiān)控系統(tǒng)有2套設(shè)備

4、設(shè)置在上海海豐農(nóng)場水稻田、1套設(shè)備設(shè)置在中國農(nóng)科院玉米試驗田中進行了為期2年的實際運轉(zhuǎn)測試。遠程信息服務(wù)器分別設(shè)置在中國農(nóng)科院國家測土施肥重點實驗室和上海農(nóng)業(yè)科學院生態(tài)環(huán)境保護研究所；同時進行現(xiàn)場監(jiān)控服務(wù)器的信息遠程獲取。授權(quán)用戶可以在世界上任何有Intemet接入的個人計算機上獲取和管理該遠程農(nóng)田信息監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和圖像。實證試驗表明：該遠程農(nóng)田監(jiān)控系統(tǒng)作為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點技術(shù)的一個解決方案，實現(xiàn)了土壤、環(huán)境、作物信息的實時動態(tài)自動