基于物联网技术的智能温室关键技术研究-论文.pdf

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1、——⋯一一基于物联网技术的智能温室关键技术研究邹承俊，余攀(成都农业科技职业学院电子信息分院，四川成都611130)摘要：物联网技术为农业信息化建设注入了强劲的动力，基于物联网技术的智能温室作为设施农业中的主要应用近年来发展迅速，极大地提高了农业信息化水平。但一些关键技术还不成熟，整体达到了自动化，还没有上升到智能化的水平。在分析当前智能温室研充现状的基础上，对农业专家系统、数据融合、视频图像分析、模糊控制等在实际应用上还比较欠缺的关键技术进行了分析和探讨，并提出了未来智能温室技术的发展方向。关键词：物联网；智能温室；农业专家系统；数据融合；视频图像分析；模糊控制

2、中图分类号：TP277文献标识码：A文章编号：2095．1302(2015)04．0033—030引言现出人工智能的特点。物联网技术作为近年来最热门的话题之一，被认为是继在数据处理和发掘方面，当前更多的是完成对传感器数计算机、互联网之后的第三次信息技术革命。其在农业领域据和视频信息地存储，提供实时、历史数据地查询和数据报中有着广泛地应用，无论是从农产品种植地培育准备阶段、生表地呈现。对数据的融合、分析和挖掘方面是非常缺乏的，长阶段还是收获阶段，都可以用物联网技术来提高效率、精无法对数据进行深层次的利用，从而去指导生产和管理，造细管理和降低生产管理成本[1-5~o纵

3、观当前物联网技术在智能成数据的浪费。温室中的应用，大多注重在信息监测、传输和一些简单的自动综上，合理的将农业专家系统、数据融合、视频图像、化控制方面，实际上仅仅是实现了由机器设备代替人力劳动。模糊控制分析等技术应用到智能温室中，将极大地提高系统在对大数据的融合、数据深度挖掘、生长模型建立、人工智智能化水平，真正让农业用户体验到基于物联网技术的智能温能等方面的应用上还存在较大不足。本文在对智能温室研究室带来的效益。现状进行分析的基础上，提出了将农业专家系统、模糊控制、2关键技术研究数据融合、视频图像分析等关键技术应用到现代智能温室系2．1农业专家系统统中的方法。农业

4、专家系统是整个智能温室系统的核心和大脑，一般1智能温室研究现状分析由知识获取工具、知识库、数据库、模型库、推理机、人机当前基于物联网技术的智能温室系统研究较多的集中在界面等组成。专家系统地开发需要大量农业专家知识的积累、对前端信息感知和数据通信网络的研究，如无线传感器网络、对知识的恰当表示和描述、作物生长模型的建立、推理机的ZigBee通信协议、物联网网关接入等[6-11]0在环境调控方面，实现等过程，”。由于开发过程长、难度大，往往最为关键主要通过反馈控制的方式来实现。通常采用在建立相应控制的农业专家系统在智能温室建设中容易被忽视。规则的基础上，对传感器采集数据

5、值和预设参数值比较，通下面以智能温室中种植的番茄为例，提出一种番茄专家过条件判断的方式来下发对现场机电设备的控制指令。这种实系统的构建方法。现方式可根据温室内现状来自动调控环境因素，但控制方式通过采用JavaWeb、Tomcat以及MySQL进行Web应简单，无法在作物整个生长周期内提供稳定、可靠的调控。往用程序开发，实现支持用户通过网络浏览器的应用方式。系统往在面临较为复杂的实际情况时，出现控制工作的不稳定甚至功能主要分为番茄模型预测子系统、番茄病虫害诊断子系统错误。总体上看，缺乏一个系统科学的决策机制，无法完全体以及智能决策子系统三部分。采用三层架构的B／S模

6、式实现。第一层为视图层，由JSP页面完成用户的交互，包括番茄栽培收稿日期：2015—0l一2l的预测、诊断、管理的相关状态输入，对策、结果输出等。第基金项目：四川省教育厅重点项目：基于物联网的智能农业关键技二层为逻辑应用层，即控制层，包括Web服务器和应用服务器，术研究(13ZAO335)；专家系统的推理、解释等功能在该层实现。第三层是数据库成都农业科技职业学院重l董项目：智能温室技术的研究(12ZRt2)服务器，即模型，在农作物专家系统推理机中要使用到的知2015年／第4期物联网技术33＼——一一竺一的评判，并在作物生长较差的结论下作出预警处理。4结语特征矢量x

7、不是一个确定的量，因为摄像机采集到的某随着物联网技术的不断发展，物联网在农业方面的应用一株具体作物、采集的时间、采集时的工作状态都是随机的，日趋广泛和成熟。尤其在智能温室应用上，物联网技术有着因此应该把视作随机分布在特征空间中的一个元素，即独到的优势。从衣隋信息的感知、传输到数据分析和挖掘、智是一个随机矢量。对获取的随机矢量我们运用之前获得能决策和控制，能够极大地减少人力、物力地投入，降低成本，的先验知识，采取一定的决策规则(如最小误判概率准则、最确保农产品的增产增收。小损失准则等)，就可以得出作物长势良好还是较差的结论。同时，物联网在智能温室的应用上还存在一些技

8、术上亟当然