基于嵌入式网络技术和cdma服务的远程农田信息监控系统

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1、中国农业大学硕士学位论文基于嵌入式网络技术和CDMA服务的远程农田信息监控系统姓名：吴华申请学位级别：硕士专业：农业生物环境与能源工程指导教师：贺冬仙20061001摘要信息农业是传统农业向现代农业转型的重要标志之一，农田信息的自动获取和远程安全传输是信息农业技术的基本和技术瓶颈之一．本研究尝试利用嵌入式网络和无线通讯技术进行大区域农业生产和偏远山区的农场生产实现农田信息的自动采集和远程安全传输，为信息农业的精准生产管理提供技术支撑。利用嵌入式网络技术把各种传感器和CCD摄像头集成为一个网络化信息采集装置，实现了土壤、环境和作物信息的数据与图像的实时动态获取，利用码分多址(CodeDiv

2、isionMultipleAccess。CDMA)数据服务和虚拟专用网(VirtualPrivateNetworkVI'N)实现了农田信息的远程安全无线传输。该远程农田信息监控系统由现场监控服务器和远程信息服务器组成。现场监控服务器包括视频模块、传感模块、通讯模块及电源模块等．视频模块包括设置在不同高度和不同角度的四台CCD摄像头和视频服务器，实现了对植物信息的数字图像化动态监测。传感模块利用嵌入网络式芯片来获取不同传感器如温度、湿度、光照、地温、土壤水分等土壤和环境参数，为植物生产的精准管理提供数据支持。远程信息服务器由VPN路由器和信息服务计算机组成，并通过ADSL宽带模式或其他专用

3、网接入Interact。现场监控服务器通过带有VPN功能的CDMA设备与远程的VPN路由器建立基于IPsec的VPN通道后，利用远程信息服务器端的AGENT程序(JAvAAPPLET和XML文件)实现监控现场的数据和图像的远程自动获取和无线网络化传输．该远程农田信息监控系统有2套设备设置在上海海丰农场水稻田、1套设备设置在中国农科院玉米试验田中进行了为期2年的实际运转测试。远程信息服务器分别设置在中国农科院国家测土施肥重点实验室和上海农业科学院生态环境保护研究所；同时进行现场监控服务器的信息远程获取。授权用户可以在世界上任何有Intcmc,t接入的个人计算机上获取和管理该远程农田信息监控

4、系统的数据和图像。实证试验表明：该远程农田监控系统作为无线传感器网络节点技术的一个解决方案，实现了土壤、环境、作物信息的实时动态自动获取和远程无线安全传输，为将来构建大规模分布式农田信息监控网络提供一个基础的硬件设备。关键词：实时数据，虚拟专用网，基础硬件。现场监控服务器，无线传感器网络AbstractrragricultureisOReofsymbolsofthemodernagriculturetransferredfromtraditionalagriculture，thustheinformationcollectionandremotewirelesscommunication

5、forsoil,environmentandcropinthefieldproductionisessentialandtechnicalbottleneckin口妫c虹ce．Tbeweb喀a．vaj既rlbcddedtechnologyandwirelesscommunicationtechnology啦attemptedtosolvethefieldinfonmationremotemonitoringin∞gi伽IalagriculturalproductionorruralareasforprecisionproductionmanagementinITagriculture．I

6、nthisstudy,informationmonitoringforreal-timedataanddynaraicimageofthesoil，environmentandcropinthefieldproductionwereachievedbyweb-server-embeddedtechnologywithdifferentsensorsandCCDcameras．theinformationremotecommunicationinsecuritywcreachievedbyCodeDivisionMultipleAccess(CDMA)s口viceandVirtualPri

7、vateNetwork(vPN)technology．Thisremotefieldmonitoringsystemconsistsoffieldmonitoringserverandremoteinformationserver．Thcfieldmonitoringservcrconsistsofvideomodule，mrmodule。communicationmoduleandpowermodule．Videomodulcco