1绪论
1.1研究背景
在现代化农业中引入物联网技术，通过传感器实时采集农田的环境温湿度数据、土壤温湿度数据、光照度值、二氧化碳浓度数据、土壤有机含量数据等信息，并通过无线通信方式传输到中央控制系统，使用户随时随地的掌握农田的实时情况，并通过电脑或者手机远程控制农业设备，实现现代农业的信息化、自动化、智能化。
1.2研究的目的和意义
1.2.1研究目的
目前，农业信息化中缺少创新，特别是新技术、新理论、新概念的创新，理论是实践的基础和前提，信息化理论的缺失导致我们只能看到表面，从而感性的分析与衡量农业信息化建设的成效，针对出现的问题无法找到科学的、系统的解决方法。社会在进步，科学在发展，只有融合新的概念理论、新的信息技术才能改变现状。物联网是新时代人们面临的又一个发展机遇，然而如何将物联网技术引入到智能农业中发挥它的积极作用，推动农业生产方式的变革，如何在现有的环境中实施，建立科学的、规范的模式服务于农民显得至关重要。
本研究将融合M2M技术、短距离无线通信技术、射频识别技术、无线传感网技术、数据仓库与数据挖掘技术、人工智能技术于一体，建设基于物联网的智能农业监控系统，系统将采用无线网络采集农作物生长环境信息，远程视频监控农作物生长情况，当出现阔值报警时，通过电脑或者手机远程控制农业设备，例如，当温室内温度过高出现报警时，用户通过手机远程打开风机，调节室内的温度。
1.2.2研究意义
智能农业是目前农业发展的新方向，它根据农作物的生长习性及时的调整土壤状况和环境参数，以最少的投入获得最高的收益。改变了传统农业中必须依靠环境种植的粗放的生产经理管理模式，改善了农产品的质量与品质，调整了农业的产业结构，确保了农产品的总产量，高效地利用了各种各样的农业资源，取得了可观的经济效益和社会效益。
1.3研究内容
基于物联网技术的智能农业系统涵盖了物联网的感知/g、传输层、应用层三个层面的应用，主要包含六个方面的功能，分别为：数据采集、视频监控、设备控制、智能学习、手机终端应用、种植决策。系统通过在农业大棚中部署各种各样的环境监测传感器，采集温室内温度、湿度、光照度、二氧化碳含量、土壤酸碱度、氮浓缩量等环境参数和植物生长信息，以宣观的图表和曲线的方式显示给用户，并通过无线的方式传送到信息监控平台或管现人的手机上，使管理人员无论在何时何地都能掌握大棚内农作物的的生长环境信息，并对环境进行自动控制和智能化管理，科学指导农业生产活动。另外，基于物联网技术的智能农业系统提供远程监测和控制功能，实现方式为在农业大棚中部署摄像头等监控设备，实时采集视频信息，用户可通过WAP、 WEB等方式实时监控农业大棚的现状，当监测数据超过预先预定的阔值时，自动开启或者关闭指定的农业设备（如远程控制水泵、卷帘、打开关闭风机等）。最后，当传输数据出现错误时，终端自动报警，报警信息显示在监控中心平台或通过无线方式发送报警短信至用户手机，使用户及时看到现场的情况，并根据不同的情况作出相应的调整，能够最合理化的满足农作物的各种环境需求。通过这样人性化的管理从而很大程度的提高了农业生产的产量和农户的工作效率，基本上实现了现代农业自动化、智能化生产管理模式。
2农业物联网的现状及发展趋势
2.1农业物联网的定义及特征
农业物联网指的是将各种各样的传感器节点自动组织起来构成传感网络，通过各种传感器实时采集农田信息并及时反馈给农户，使农民足不出户便可掌握监控区域的环境及作物信息，另外，农民也可以通过手机或者电脑远程控制设备，自动控制系统减少了灌溉、作物管理的用工人数，提高了生产效率。农业物联网综合了农业生产装备技术与计算机自动控制技术，使用自动化、智能化、远程控制的生产设备，将传统农业中仅仅依赖人力和简的机械设备的生产模式转化为以信息技术和软件为中心的生产模式。
2.1.1农业物联网体系架构与物联网
感知层、网络层、应用层的三层体系架构对应，农业物联网也分为三个层次：信息感知层、信息传输层、信息应用层。信息感知层的作用类似于人体结构中的皮肤和五官。主要功能是采集环境数据信息、识别相应的物体等。信息感知层作为农业物联网应用和发展的基础，处在三层架构的最底层，包括数据采集和数据短距离传输两个方面，通过各种各样的传感器、摄像头等农业设备采集环境及作物信息，然后以多种通信协议，通过RFID技术、Wi-Fi和蓝牙等短距离无线传输技术、有线传输技术等将数据信息传输至物联网关。信息传输层的作用与人体结构中神经中枢和大脑的作用非常相似。主要功能是处现和传递农业物联网信,&感知层釆到的数据信息。
3 物联网在智能农业中的关键技术............................. 21-28
3.1 M2M技术 .............................21-22
3.1.1 M2M概念............................. 21-22
3.1.2 M2M特点 .............................22
3.2 短距离无线通信技术Wi-Fi .............................22-23
3.3 WSN............................. 23-24
3.3.1 WSN概念............................. 23
3.3.2 WSN在智能农业中的应用 .............................23-24
3.4 RFID技术 .............................24-25
3.4.1 RFID技术概述............................. 24
3.4.2 频段 .............................24-25
3.5 Socket通信............................. 25-26
3.5.1 Socket概念............................. 25
3.5.2 Socket连接过程 .............................25-26
3.5.3 Socket通信原理............................. 26
3.6 串口通信............................. 26-28
4 物联网在智能农业中的应用............................. 28-60
4.1 项目建设的主要内容............................. 28-30
4.2 系统架构............................. 30-31
4.3 系统拓扑............................. 31
4.4 系统平台设计 .............................31-34
4.4.1 数据传输与处理 .............................32-33
4.4.2 中间件应用 .............................33-34
4.4.3 总体设计流程............................. 34
4.5 物联网关与服务器通讯协议............................. 34-38
4.5.1 DAAU与服务器功能 .............................34-35
4.5.2 DAAU与服务器通讯协议............................. 35-38
4.6 DAAU服务器端设计............................. 38-44
4.7 功能设计 .............................44-52
4.8 移动终端应用............................. 52-56
4.8.1 数据查询 .............................52-54
4.8.2 设备控制 .............................54-55
4.8.3 手机视频查看............................. 55-56
4.9 平台硬件设备 .............................56-60
结论
本文主要内容为物联网在智能农业方面的具体应用，文中详细的介绍了物联网在智能农业中相关的技术，包括M2M技术、短距离无线传输技术、无线传感网技术、无线射频技术以及软件开发中用到的Socket通信和串口通信。同时，指出了物联网的发展现状和在智能农业中存在的瓶颈问题。接着详细介绍了物联网在智能农业中的各个应用功能，并引入了移动通信终端，使用户随时随地査看并控制农业温室大棚，实现了 "手机种植"的梦想，也充分体现了现代智能农业引入物联网技术后的远程化、自动化、智能化程度的提高。论文的主要工作包括以下几个方面：
(1)査阅了大量的农业物联网相关文献，明确了国内外在农业物联网领域的发展现状与研究动态，指出了农业物联网现存问题，阐述了物联网在智能农业方面的研究背景、研究意义及相应的关键技术。
(2)详细介绍自己参与的农业物联网项目，首先概括了系统的总体架构和拓扑结构；接着阐述了系统平台设计中数据的加密处理技术、中间件技术、总体流程设计；然后详细介绍了项目中自己所做的工作：物联网关与服务器之间的通信协议和物联网关服务器端的丌发；之后对平台进行了详细的介绍，平台不但可以对农业机械设备进行远程控制，还可以将传感器采集而得的数据进行清理、整合、存储、分析，以图表、表格等多种形式展示给最终用户，另外，用户还可以利用手机进行数据、视频的远程查看及控制，用户无论身在何方都能掌握农业温室大棚的一切实时状况。
(3)最后介绍了系统中用到的硬件设备，其中物联网关作为中间件，为无线传输提供了硬件基础。