發(fā)布時間：2022-04-18 11:34:05
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇智能農(nóng)業(yè)論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
1農(nóng)業(yè)機(jī)械制造智能技術(shù)
智能化是制造自動化的發(fā)展方向，很多專業(yè)性機(jī)械制造智能技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到相當(dāng)水平，而在農(nóng)業(yè)制造領(lǐng)域，還在起步階段。農(nóng)業(yè)機(jī)械制造智能技術(shù)是專門研究產(chǎn)品的設(shè)計、生產(chǎn)、加工、銷售、售后乃至維護(hù)維修的整個技術(shù)過程，并將提高產(chǎn)品質(zhì)量、效益、競爭力作為最終的目標(biāo)。農(nóng)業(yè)機(jī)械制造智能技術(shù)包含了生產(chǎn)對象、生產(chǎn)資料、能源、人力資源、生產(chǎn)和質(zhì)量信息等內(nèi)容。其中，生產(chǎn)對象、生產(chǎn)資料與能源屬于硬件范疇，生產(chǎn)和質(zhì)量信息則是軟件范疇，而人力資源則是兩者都屬于。在諸多的生產(chǎn)要素之中，人的要素處于主要地位。
2兵團(tuán)農(nóng)業(yè)機(jī)械制造智能技術(shù)現(xiàn)狀及其與內(nèi)地的差距
2.1兵團(tuán)農(nóng)業(yè)機(jī)械制造智能技術(shù)現(xiàn)狀
近年來，雖然很多企業(yè)在農(nóng)業(yè)制造業(yè)方面不斷采用先進(jìn)的制造技術(shù)，像北疆的科神數(shù)控設(shè)備已占企業(yè)機(jī)加工設(shè)備的30%以上，且已經(jīng)引進(jìn)了CNC加工中心，企業(yè)的機(jī)加工能力得到了很大提升。公司已經(jīng)啟用了企業(yè)資源計劃系統(tǒng)（ERP），以系統(tǒng)化的管理思想，為企業(yè)決策層及員工提供決策運行手段的管理和服務(wù)。南疆的天誠對企業(yè)設(shè)備也進(jìn)行了較大投資，且已經(jīng)在某些焊接生產(chǎn)線采用了焊接機(jī)器人，大大提高了產(chǎn)品的焊接質(zhì)量和工作效率。但是這些進(jìn)步與內(nèi)地專業(yè)化農(nóng)業(yè)及機(jī)械制造業(yè)相比，仍在許多方面存在著較大的差距。
2.2兵團(tuán)與內(nèi)地在農(nóng)業(yè)機(jī)械制造智能技術(shù)上的差距
2.2.1管理
內(nèi)地優(yōu)秀的農(nóng)業(yè)機(jī)械制造業(yè)廣泛采用計算機(jī)進(jìn)行管理，對于組織和管理制度的更新與發(fā)展都較為重視，并對生產(chǎn)模式加以完善，力求達(dá)到準(zhǔn)時、快速、高效的生產(chǎn)制造。比如采用MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)），該系統(tǒng)包括計劃排產(chǎn)、過程糾偏、質(zhì)量控制、資源優(yōu)化、數(shù)據(jù)采集、電子看板、ERP集成等模塊。系統(tǒng)依據(jù)ERP或手工輸入的生產(chǎn)任務(wù)，通過精細(xì)排產(chǎn)，得到可執(zhí)行的工序級生產(chǎn)排程，并通過對生產(chǎn)執(zhí)行過程的詳細(xì)進(jìn)度、用料、用時及質(zhì)量等信息實時跟蹤統(tǒng)計，以數(shù)字化的方式、智能化的形式直觀地展現(xiàn)生產(chǎn)全過程。而兵團(tuán)農(nóng)業(yè)機(jī)械制造業(yè)采用計算機(jī)管理的水平還正處于起步階段，大多數(shù)的企業(yè)仍然處于陳舊的經(jīng)驗管理階段，是兵團(tuán)農(nóng)業(yè)機(jī)械的制造業(yè)發(fā)展步伐緩慢的原因之一。
2.2.2技術(shù)設(shè)計
內(nèi)地優(yōu)秀的農(nóng)業(yè)機(jī)械專業(yè)化廠家對設(shè)計方面要求嚴(yán)格，且更新速度較快。由于大量采用計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)（CAD/CAM），部分大型企業(yè)甚至已經(jīng)開始脫離圖紙進(jìn)行設(shè)計和生產(chǎn)制造。而兵團(tuán)農(nóng)業(yè)機(jī)械制造企業(yè)，對于計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)的使用尚比較局限，使用水平有待提高，兵團(tuán)農(nóng)業(yè)機(jī)械制造業(yè)技術(shù)發(fā)展推動力不足。
2.2.3制造工藝
內(nèi)地農(nóng)業(yè)機(jī)械專業(yè)廠家比較廣泛的使用數(shù)控加工，許多新型的加工方法，例如：激光切割、高精密加工、復(fù)合加工技術(shù)等也得到廣泛應(yīng)用。然而這些新型技術(shù)在兵團(tuán)農(nóng)機(jī)制造企業(yè)基本沒有應(yīng)用，有的甚至還在企業(yè)議程之中，使得兵團(tuán)農(nóng)機(jī)機(jī)械制造技術(shù)仍然處于低水平狀態(tài)。
3發(fā)展建議
3.1系統(tǒng)優(yōu)化
農(nóng)業(yè)機(jī)械制造過程中對速度、精度和效率以及柔性化和智能化的要求較高。在采用高速控制系統(tǒng)的同時又改善了機(jī)床的特性，使得機(jī)床的速度、精度及效率大大提高。而柔性化不僅僅指機(jī)械本身，還有群控系統(tǒng)的柔性，數(shù)控系統(tǒng)的本身就是采用模塊管理的方式進(jìn)行管理，裁剪與組合性比較強，能夠滿足用戶的不同設(shè)計和需求；群控系統(tǒng)則是根據(jù)制作流程的要求不同自動進(jìn)行修正和調(diào)整，使得群控系統(tǒng)的效能充分發(fā)揮出來。為了適應(yīng)快速變化的社會市場環(huán)境，僅有柔性化是不夠的，機(jī)械制造智能化也需要不斷升級改造以適應(yīng)當(dāng)今科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和提高，只有具備了智能化才能應(yīng)對更加復(fù)雜的市場發(fā)展環(huán)境。
3.2多媒體技術(shù)的應(yīng)用
在智能化的數(shù)控系統(tǒng)中要做到用戶界面的圖形化、科學(xué)計算的可視化與多媒體的結(jié)合和應(yīng)用。用戶界面是系統(tǒng)與使用人員之間的橋梁與窗口，由于使用人員的要求不同和專業(yè)性差異，給計算機(jī)軟件的開發(fā)與研制帶來了較大的難度，采用圖形化用戶界面后，使用者在使用時較為方便。科學(xué)計算的可視化可使可視信息直接使用，比如說圖像、動畫演示等。可視化技術(shù)的應(yīng)用與計算機(jī)的虛擬技術(shù)環(huán)境結(jié)合起來，使智能化領(lǐng)域又進(jìn)一步得到拓寬。而計算機(jī)、聲像以及通信技術(shù)完整的結(jié)合便形成了多媒體技術(shù)，它使計算機(jī)擁有了綜合處理數(shù)據(jù)的能力。多媒體在智能化數(shù)控領(lǐng)域中可綜合化、智能化地處理信息，在現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)中也有著重大的應(yīng)用價值。
3.3體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)化
在農(nóng)業(yè)機(jī)械制造過程中，改善和發(fā)展體系結(jié)構(gòu)較為重要。首先，企業(yè)數(shù)控機(jī)床占用比例應(yīng)不低于50%，使智能制造系統(tǒng)應(yīng)用效率達(dá)到基本要求。在此基礎(chǔ)上集成企業(yè)CPU資源系統(tǒng)來提高集成度和運行速度。采用高集成化CPU、RISC芯片和大規(guī)模可編程集成電路FPGA、EPRD、CPRD以及專用集成電路ASIC芯片的新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)，并應(yīng)用LED平板顯示器平臺，以實現(xiàn)超大尺寸的顯示傳導(dǎo)和發(fā)散信息。采用增強集成電路的密度來改進(jìn)性能，使組件的尺寸減小，可靠性提高。其次，硬件的模塊化使數(shù)控系統(tǒng)的集成和標(biāo)準(zhǔn)化更加簡單和方便。如顯示器、CPU、輸入輸出設(shè)備、以及存儲器等最基本的模塊，都可成為獨立的載體，在通過不同方法的組裝、搭配以及減持和增加以便構(gòu)成檔次和功能不一的數(shù)控系統(tǒng)。最后，通過系統(tǒng)中心樞紐對機(jī)床進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化，通過機(jī)床聯(lián)網(wǎng)的手段，可以在任意一臺機(jī)床上進(jìn)行多臺操作，使不同機(jī)床的畫面在同一臺機(jī)床的屏幕上出現(xiàn)，實現(xiàn)對機(jī)床的遠(yuǎn)程控制或者是無人化操作。將計算機(jī)智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、CAD/CAM、伺服系統(tǒng)、自適應(yīng)控制動態(tài)數(shù)據(jù)管理及刀具補償、動態(tài)仿真等高新技術(shù)融為一體，形成嚴(yán)密的制造過程閉環(huán)控制體系，使產(chǎn)品制作過程靈活多變，以適應(yīng)當(dāng)前農(nóng)機(jī)市場多品種、多批次的市場需求。
4小結(jié)
農(nóng)業(yè)機(jī)械制造智能技術(shù)的應(yīng)用是農(nóng)業(yè)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展趨勢，該技術(shù)的推進(jìn)將會給農(nóng)業(yè)機(jī)械制造行業(yè)帶來巨大活力，可大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和市場競爭力，較為有效地促進(jìn)兵團(tuán)大農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展。
作者：黃春輝 李國祥 單位：新疆科神裝備科技開發(fā)有限公司
1智能網(wǎng)絡(luò)在農(nóng)業(yè)信息化中的現(xiàn)狀
農(nóng)業(yè)信息化是衡量一個地區(qū)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展水平的重要標(biāo)志。美國、日本和德國在農(nóng)業(yè)信息化中處于世界領(lǐng)先地位，印度、韓國等緊隨其后。美國采用以政府為主體五大信息機(jī)構(gòu)為主線模式，例如美國利用衛(wèi)星對土地信息進(jìn)行實時監(jiān)測，半數(shù)以上的農(nóng)民用直升機(jī)進(jìn)行耕作管理。日本建立全國聯(lián)網(wǎng)的市場銷售信息服務(wù)系統(tǒng)和生產(chǎn)數(shù)量和價格行情預(yù)測系統(tǒng)，是應(yīng)用型農(nóng)業(yè)信息的典型代表。德國農(nóng)業(yè)信息發(fā)展是靠關(guān)鍵技術(shù)地推進(jìn)，例如計算機(jī)自動控制，輔助決策、遙感和農(nóng)機(jī)管理等技術(shù)都處在世界前列。印度依靠軟件發(fā)展的優(yōu)勢，緊抓信息技術(shù)傳輸渠道和數(shù)據(jù)庫及網(wǎng)站的建設(shè)[3]。我國雖然起步較晚，但發(fā)展較快。2014中央一號文件《關(guān)于全面深化農(nóng)村改革加快推進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的若干意見》提出繼續(xù)推進(jìn)農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新，建設(shè)以農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和精準(zhǔn)裝備為重點的農(nóng)業(yè)全程信息化。2014江西省作為農(nóng)業(yè)大省《江西省農(nóng)業(yè)廳關(guān)于加快推進(jìn)農(nóng)業(yè)信息化的意見》，提出新時期推進(jìn)農(nóng)業(yè)信息化的重要意義。例如，贛南臍橙采用溯源系統(tǒng)防偽，正邦集團(tuán)、云山集團(tuán)、樂平蔬菜中物聯(lián)網(wǎng)的示范應(yīng)用等。
2智能網(wǎng)絡(luò)服務(wù)推進(jìn)農(nóng)業(yè)信息化
2.1物聯(lián)網(wǎng)
農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、加工、流通、銷售各環(huán)節(jié)信息的獲取，通過網(wǎng)絡(luò)將有效信息進(jìn)入到物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用層，利用大數(shù)據(jù)和云計算技術(shù)對海量數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行分析和處理。例如果園生產(chǎn)管理、糧食生產(chǎn)管理、畜牧生產(chǎn)管理、環(huán)境監(jiān)測及農(nóng)產(chǎn)品安全等農(nóng)業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)。農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)過程中物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用如在農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)階段，主要利用傳感器采集信息，形成信息數(shù)據(jù)庫，并通過遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)分析處理信息，對作物生產(chǎn)進(jìn)行調(diào)控溫度濕度、供給營養(yǎng)液等，以達(dá)到最佳生產(chǎn)狀態(tài)。例如在大棚作物的生產(chǎn)中，采用土壤水分傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、光照度傳感器、二氧化碳傳感器等采集作物現(xiàn)場信息，然后推進(jìn)在線監(jiān)測、遠(yuǎn)程控制、聯(lián)動報警等。在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的智能增氧機(jī)、智能投餌、水下巡航等技術(shù)。在農(nóng)產(chǎn)品加工階段，要建立質(zhì)量安全和監(jiān)管追溯系統(tǒng)，例如質(zhì)量安全檢測中藥物殘留、重金屬以及病毒檢測技術(shù)，追溯系統(tǒng)中的二維碼、RFID標(biāo)簽技術(shù)等[4]。在農(nóng)產(chǎn)品流通階段，包括農(nóng)作物實時跟蹤，物流策略等，如全球定位系統(tǒng)（GPS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、銷售時點信息系統(tǒng)（POS）等都已經(jīng)成熟并得到充分的利用。最后在農(nóng)產(chǎn)品銷售階段，主要包括融合處理，決策反饋功能，為了提供便捷的途徑和渠道讓更多農(nóng)產(chǎn)品順利進(jìn)入流通市場，如電子商務(wù)預(yù)定系統(tǒng)，智能倉庫物流管理系統(tǒng)。
2.2大數(shù)據(jù)
隨著農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，大數(shù)據(jù)不可或缺，從各種各樣類型的數(shù)據(jù)中快速有價值的信息。大數(shù)據(jù)的特性常用五個V來表示：規(guī)模性（Volume）、二是高速性（Velocity）、多樣性（Variety）、價值性（Value）、真實性（Veracity）。在大數(shù)據(jù)時代，農(nóng)業(yè)與大數(shù)據(jù)必然發(fā)生各種聯(lián)系，通過大數(shù)據(jù)推動智慧農(nóng)業(yè)服務(wù)。農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)涉及到耕地、播種、施肥、殺蟲、收割、存儲、育種等各環(huán)節(jié)，是跨行業(yè)、跨專業(yè)和跨業(yè)務(wù)的發(fā)展。農(nóng)作物的監(jiān)測數(shù)據(jù)、農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)、下游數(shù)據(jù)、經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)及其它相關(guān)數(shù)據(jù)等源源不斷的注入農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的服務(wù)平臺。這些數(shù)據(jù)經(jīng)過各種專業(yè)模型和算法，就能為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)提供全方位的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)決策服務(wù)。例如“智能施肥系統(tǒng)”根據(jù)作物生長溫濕度、光照、雨量、二氧化碳及土壤EC/PH值等環(huán)境因素扭轉(zhuǎn)目前盲目施肥帶來的污染和浪費。“精準(zhǔn)灌溉系統(tǒng)”根據(jù)不同地區(qū)和不同作物生理需水的特點實現(xiàn)精準(zhǔn)節(jié)水。“病蟲害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)”實時采集農(nóng)作物現(xiàn)場的有害生物數(shù)據(jù)與地理數(shù)據(jù)庫、病蟲害知識庫、氣象數(shù)據(jù)庫等融合決策，實現(xiàn)精準(zhǔn)施藥，避免過度施藥提高食品。“信息管理系統(tǒng)”根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)電子商務(wù)數(shù)據(jù)、政策法規(guī)、市場流通等信息實現(xiàn)生產(chǎn)與銷售的合理分配，解決“供不應(yīng)求”或者“菜賤傷農(nóng)”的問題，培育新型農(nóng)民和引領(lǐng)農(nóng)民增收。
2.3云計算
農(nóng)業(yè)信息化中的云計算是將農(nóng)業(yè)相關(guān)的計算、服務(wù)和應(yīng)用作為一種公共設(shè)施提供給公眾，使用戶能夠按需使用互聯(lián)網(wǎng)上的計算、存儲和信息服務(wù)資源。云計算從深度和廣度巨大地提高了對農(nóng)業(yè)信息化的服務(wù)能力，進(jìn)一步推動農(nóng)業(yè)信息發(fā)的發(fā)展。云計算從層次分成三種服務(wù)模式，分別為基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS）、平臺即服務(wù)（PaaS）及軟件即服務(wù)（SaaS）[5]。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)為農(nóng)業(yè)信息化提供虛擬硬件配置，滿足于農(nóng)業(yè)信息化中的大數(shù)據(jù)存儲和高性能的計算能力，降低了基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的硬件成本。平臺即服務(wù)作為中間平臺為用戶提供應(yīng)用程序開發(fā)，維護(hù)和應(yīng)用等服務(wù)，保證農(nóng)業(yè)信息數(shù)據(jù)的安全與協(xié)同能力。軟件即服務(wù)使用戶可以通過云服務(wù)器獲取互聯(lián)網(wǎng)上的軟件服務(wù)，降低了用戶的接入門檻及農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)軟件成本。例如，農(nóng)業(yè)中用到的氣象圖像分析系統(tǒng)，衛(wèi)星圖像的傳輸利用云存儲（IaaS），分析處理利用云計算（SaaS）。
3農(nóng)業(yè)信息化中綜合網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺構(gòu)建
3.1農(nóng)業(yè)信息化中物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)與云計算關(guān)系物聯(lián)網(wǎng)是農(nóng)業(yè)信息化的基礎(chǔ)，農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展水平由大數(shù)據(jù)來體現(xiàn)。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生大數(shù)據(jù)，大數(shù)據(jù)對物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展起促進(jìn)作用。在農(nóng)業(yè)信息化中，物聯(lián)網(wǎng)作為信息采集系統(tǒng)，每時每刻傳感器感知的數(shù)據(jù)和社交網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)是大數(shù)據(jù)的來源，而大數(shù)據(jù)分析則從數(shù)據(jù)海洋中獲取有價值信息，為物聯(lián)網(wǎng)提供有價值的分析和控制。最大限度地提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)智能化水平。農(nóng)業(yè)信息化中物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)秀是應(yīng)用，將海量數(shù)據(jù)經(jīng)過處理分析，生成各種商業(yè)模式的應(yīng)用，最大限度地提高農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的價值，推動農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新和發(fā)展。大數(shù)據(jù)和云計算都是為數(shù)據(jù)存儲和處理服務(wù)的，大數(shù)據(jù)是挖掘海量農(nóng)業(yè)信息的價值，云計算是管理擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲和計算的能力[6]。隨著農(nóng)業(yè)信息量的激增，大數(shù)據(jù)的分析處理離不開云計算，例如把離散的相關(guān)農(nóng)業(yè)信息整合，通過云計算有效協(xié)同，形成農(nóng)業(yè)的精準(zhǔn)安全解決方案。大數(shù)據(jù)與云計算是一個問題的兩個方面，大數(shù)據(jù)是問題，云計算是解決問題的方法[7]。如怎樣把農(nóng)場獲取到的各種情況進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，有針對性的監(jiān)測分析農(nóng)場的生產(chǎn)狀況，這種大數(shù)據(jù)與云計算結(jié)合形成的管理平臺有利于農(nóng)場主科學(xué)地制定農(nóng)業(yè)生產(chǎn)計劃。
3.2農(nóng)業(yè)信息智能網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺構(gòu)建縱向來看，農(nóng)業(yè)智能網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺和智能網(wǎng)絡(luò)交通、智能網(wǎng)絡(luò)家居等平臺類似，由農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的感知層、傳輸層和應(yīng)用層構(gòu)成。應(yīng)用層主要包括大數(shù)據(jù)管理中心、云存儲云計算中心與農(nóng)業(yè)應(yīng)用平臺。農(nóng)業(yè)智能網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺的主要功能包括農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、質(zhì)量安全、運輸加工、農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測、市場行情分析、農(nóng)業(yè)科技培訓(xùn)、信息瀏覽等。平臺主要實現(xiàn)以下功能：
（1）數(shù)據(jù)采集：物聯(lián)網(wǎng)中各種傳感器采集到的數(shù)據(jù)與互聯(lián)網(wǎng)中相關(guān)資源的匯集，通過數(shù)據(jù)整合成、加工處理，組成土壤數(shù)據(jù)庫、氣象數(shù)據(jù)庫、地理數(shù)據(jù)庫及電子商務(wù)數(shù)據(jù)庫等，所有數(shù)據(jù)庫構(gòu)建農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)資源中心。
（2）數(shù)據(jù)存儲：依托集群應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)或分布式文件系統(tǒng)等軟硬件技術(shù)，提供對農(nóng)業(yè)信息數(shù)據(jù)庫存儲和訪問功能。農(nóng)業(yè)應(yīng)用平臺可以在任何時間、地點透過任何網(wǎng)絡(luò)裝置連接到云存儲上方便地存取數(shù)據(jù)。
（3）數(shù)據(jù)分析：根據(jù)農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺需求的個性化，采用大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)，包括數(shù)據(jù)挖掘、安全加密、網(wǎng)絡(luò)通信與算法研究等，提取有價值的信息準(zhǔn)確的提供給目標(biāo)客戶。
（4）數(shù)據(jù)瀏覽：是用戶的操作入口，提供多種方式對數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、展現(xiàn)和統(tǒng)計分析等應(yīng)用，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營主體提供及時、有效的生產(chǎn)技術(shù)、教育培訓(xùn)、經(jīng)營管理、市場流通等信息服務(wù)。
4結(jié)語
物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和云計算驅(qū)動下的農(nóng)業(yè)信息化，關(guān)乎每個人的生活。大力推進(jìn)構(gòu)建農(nóng)業(yè)信息化的智能網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺，有利于提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的標(biāo)準(zhǔn)化、智能化、集約化和產(chǎn)業(yè)化，提升資源利用率、勞動生產(chǎn)率和經(jīng)營管理效率。本文提出的農(nóng)業(yè)信息化智能網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺采用分級管理和監(jiān)控，對開發(fā)農(nóng)業(yè)智能綜合平臺具有一定的指導(dǎo)性和創(chuàng)新性。
作者：馬文科 潘運華 單位：萍鄉(xiāng)學(xué)院
摘要：現(xiàn)階段我國的機(jī)械生產(chǎn)制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展比較迅速，主要是依靠著新技術(shù)的支持。其中在對智能CAD技術(shù)的應(yīng)用下，就對機(jī)械設(shè)計的自動化以及精確性得到了有效保證，將智能CAD技術(shù)和農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計相結(jié)合，對機(jī)械設(shè)計的發(fā)展就有著促進(jìn)作用。本文主要就農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計的現(xiàn)狀以及智能CAD技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢加以分析，然后結(jié)合實際對智能CAD技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計中的應(yīng)用策略詳細(xì)探究，希望能通過此次研究分析，對農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計的應(yīng)用發(fā)展起到積極促進(jìn)作用。
關(guān)鍵詞：智能CAD技術(shù)；農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計；應(yīng)用
隨著當(dāng)前我國的計算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，在和農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計相結(jié)合的情況下，就能有助于設(shè)計的優(yōu)化，能夠?qū)AD技術(shù)和農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計的作用優(yōu)勢充分發(fā)揮。通過從理論上對智能CAD技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計當(dāng)中的應(yīng)用情況進(jìn)行研究分析，就能從理論上對農(nóng)業(yè)設(shè)計提供理論支持依據(jù)。
1農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計的現(xiàn)狀以及智能CAD技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢
1.1農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計的現(xiàn)狀分析
長期的發(fā)展過程中，農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計主要是通過手工進(jìn)行繪制的，在設(shè)計上由于人為的疏忽就會造成差誤。在對于農(nóng)業(yè)機(jī)械圖紙設(shè)計師來說，隨著新的技術(shù)升級進(jìn)步，就能有助于對農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計的精確性以及效率的提高提供技術(shù)層面的支持。在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計過程中通過CAD技術(shù)的應(yīng)用，能夠在通過二維以及三維的技術(shù)應(yīng)用將設(shè)計進(jìn)行細(xì)化[1]。當(dāng)前的制造業(yè)已經(jīng)在CAD技術(shù)應(yīng)用中，對人工的勞動強度能夠有效減輕，這樣就能在經(jīng)濟(jì)效益上得到提高。農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計過程中對三維CAD技術(shù)的應(yīng)用以及成為機(jī)械設(shè)計過程中的重要課題。
1.2農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計中智能CAD技術(shù)應(yīng)用特征
第一，設(shè)計方便化。智能CAD的技術(shù)應(yīng)用有著鮮明特征，在零件的設(shè)計上更加的方便化，通過三維CAD的技術(shù)應(yīng)用，就能在裝配環(huán)境當(dāng)中對零件加以設(shè)計，也能通過相鄰零件位置和外形對新的零件進(jìn)行設(shè)計，這樣就能在零件的設(shè)計效率上有效提高，在零件裝配的準(zhǔn)確率也能提高[2]。對設(shè)計環(huán)節(jié)的損壞情況查找過程中，通過附件軟件查找器就能準(zhǔn)確高效的查出，這對機(jī)械設(shè)計的整體質(zhì)量提高就打下了堅實基礎(chǔ)。第二，縮短設(shè)計周期。能夠?qū)⒃O(shè)計的周期有效縮短，這是對CAD技術(shù)應(yīng)用最為優(yōu)秀的優(yōu)勢，能夠在設(shè)計的花費時間層面大大縮短。在對整體的工作效率上就能有效提高。機(jī)械設(shè)計人員在實際的設(shè)計過程中，對CAD技術(shù)的應(yīng)用，能對原有的機(jī)械設(shè)計圖樣以及信息進(jìn)行有效保留，這樣就不實施重新的設(shè)計，這樣在局部的修改以及創(chuàng)新上就能實現(xiàn)。
2農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計中智能CAD技術(shù)具體應(yīng)用
三維的設(shè)計系統(tǒng)建立下，通過AutoLisp等設(shè)計軟件的合作應(yīng)用下，就能對實際設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化，在對裝配模型的變型設(shè)計理論基礎(chǔ)上的機(jī)械設(shè)計方面，在當(dāng)前的CAD系統(tǒng)的建立產(chǎn)品幾何模型，主要是從零件建模開始實施的，這一方法就比較難對產(chǎn)品功能信息進(jìn)行有效表達(dá)。在裝配建模的作用上，主要是通過構(gòu)建完善對產(chǎn)品裝配信息描述的數(shù)據(jù)模型[3]。主要是通零件間裝配關(guān)系數(shù)據(jù)的層次以及關(guān)系模型進(jìn)行表示，在裝配模型方面對自然設(shè)計的過程相對比較符合，在變型設(shè)計的方法上比較良好。對農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計中的底盤設(shè)計中，對CAD技術(shù)的應(yīng)用過程中，通過在三維空間當(dāng)中進(jìn)行設(shè)計，就能對零件的位置進(jìn)行確定，然后進(jìn)行建立坐標(biāo)系和總部件總成坐標(biāo)系。通過坐標(biāo)點方法進(jìn)行對總成裝配進(jìn)行完成，這樣在設(shè)計過程中，對機(jī)械動力性以及操縱性和穩(wěn)定性等分析工作進(jìn)行完善，在相應(yīng)的數(shù)據(jù)參數(shù)應(yīng)用下，就能進(jìn)行準(zhǔn)確性的設(shè)計。對農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計過程中的智能CAD技術(shù)的應(yīng)用過程中，通過模塊化的變型設(shè)計就是在模塊基礎(chǔ)上進(jìn)行的設(shè)計，模塊和裝配關(guān)系主要是先進(jìn)行預(yù)先確定的，這樣就對使用的范圍進(jìn)行了明確化。在模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計層面主要有二維以及三維設(shè)計，在每種的設(shè)計方法上都有著各自的優(yōu)勢和不足[4]。在對計算機(jī)的硬件配置要求上不是很高，所以使用的成本也相對比較低廉，三維的設(shè)計能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計的參數(shù)化，在產(chǎn)品的設(shè)計過程中相對比較容易修改，這樣就在并行工程方面的目標(biāo)實現(xiàn)有著促進(jìn)作用。在對機(jī)械車身的設(shè)計中對智能CAD技術(shù)的應(yīng)用通過三維造型作為主要基礎(chǔ)，這樣設(shè)計師就能和CAD系統(tǒng)進(jìn)行交互，能夠把自己的概念進(jìn)行清晰的視覺模式幾何實體化，在設(shè)計的精確率以及設(shè)計的質(zhì)量上得到了提高。
3結(jié)語
總而言之，對農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計過程中的智能CAD技術(shù)的應(yīng)用過程中，只有從多方面進(jìn)行考慮分析，將這一技術(shù)進(jìn)一步的優(yōu)化，實現(xiàn)集成化以及網(wǎng)絡(luò)化等，這樣才能更好的為農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計做出更大的貢獻(xiàn)。
作者:孫梗 單位:邵陽學(xué)院
智能節(jié)水農(nóng)業(yè)如何在干旱的地方生產(chǎn)新鮮蔬菜？澳大利亞有幾個大的有機(jī)蔬菜種植公司，正在探索智能節(jié)水有機(jī)蔬菜新模式。現(xiàn)在，澳大利亞的智能節(jié)水種植的蔬菜雖然在價格上有些偏高，但是，生產(chǎn)過程完全有機(jī)，無土栽培，沒有使用化肥和農(nóng)藥，大大節(jié)約能耗和用水。
澳大利亞的智能節(jié)水有機(jī)種植技術(shù)，使得蔬菜的生產(chǎn)種植不再受地域的限制，這非常適合澳大利亞西部的干旱條件，其種植的無土蔬菜，包括黃瓜、青椒和西紅柿等。由于這種新型智能種植技術(shù)不依賴于土壤，因此，蔬菜的種植生產(chǎn)基地可以在人口密集的地方進(jìn)行。
本?克來是澳大利亞有機(jī)蔬菜種植公司“開放農(nóng)業(yè)”的總裁，他說：“我們有很多傳奇式的方法，可以使蔬菜更加有味道，尤其是西紅柿。”智能節(jié)水種植的關(guān)鍵是不用土，蔬菜要求新鮮，無污染。智能節(jié)水種植中所使用的滴灌技術(shù)，只使用相當(dāng)于普通地面種植所需水量的10%，“開放農(nóng)業(yè)”公司的生產(chǎn)廠房大約有5400平方米，配備了可伸縮的房頂和墻壁，可以自動地開合，這樣可以減少水分的蒸發(fā)和散失。
澳大利亞智能農(nóng)業(yè)澆灌所使用的水源，來自普通的地表徑流在許多水壩中的蓄積，然后使用太陽能水泵將水輸送到需要的地方。澳大利亞的河流一般含鹽度比較高，這樣在接近源頭的地方收集水源，可以在水源變咸之前得到利用。克來說：“澳大利亞的小麥種植帶在過去的20年，降水量減少了20%，所以，水源短缺是傳統(tǒng)小麥種植者和牧羊人所面臨的挑戰(zhàn)。”克來在越南也有相應(yīng)的環(huán)境工程，專門研究水與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的關(guān)系。
克來的團(tuán)隊認(rèn)為，生態(tài)農(nóng)業(yè)將會給澳大利亞的小麥種植帶來新的希望。澳大利亞的另一個智能節(jié)水農(nóng)場，就是位于阿德來德的“太陽雨滴”農(nóng)場，這是澳大利亞第一個以商業(yè)級運作的無土栽培有機(jī)農(nóng)場。阿德來德的“太陽雨滴”農(nóng)場，效仿美國類似農(nóng)場的經(jīng)驗，使用無土節(jié)水技術(shù)，也不完全使用自然光照，他們使用富含營養(yǎng)物質(zhì)的水進(jìn)行澆灌，使用低能耗的LED燈來增加農(nóng)作物的光合作用。
“智能節(jié)水有機(jī)農(nóng)業(yè)是一個全球性的發(fā)展趨勢，因為這種農(nóng)業(yè)可以在不同的環(huán)境條件下進(jìn)行。”非利普?沙博說，他是“太陽雨滴”農(nóng)場的投資人之一，“太陽雨滴”的占地面積只有65公頃，位于南澳接近沙漠地У囊桓齦劭凇R桓齜炊越行智能節(jié)水農(nóng)業(yè)的普遍觀點，就是認(rèn)為該生產(chǎn)過程能耗太大，主要是指那些室內(nèi)的人工照明，以及很多的加熱和冷卻系統(tǒng)。“太陽雨滴”很好地解決了這個問題，主要是通過安裝了一個集中型的太陽能工廠來實現(xiàn)的，這個太陽能工廠使用23000個平面鏡來收集太陽能，能滿足“太陽雨滴”大部分的能量消耗。
在沙博的“太陽雨滴”農(nóng)場，提高用水效率是首選，由于南澳的降雨珍貴而稀少，然而附近卻有大量的海水，沙博就引入海水淡化技術(shù)，他的改進(jìn)后的海水淡化工廠每天大約能生產(chǎn)淡水100萬升，農(nóng)場還使用海水作為天然的消毒劑，避免使用殺蟲劑。“太陽雨滴”早期投資是十分高昂的，大約為2億澳元（1澳元=5.35元），投資者們堅信，通過“太陽雨滴”運營成本的降低，智能節(jié)水，以及廉價的能源輸入，仍然是有利可圖的。
事實也無法否認(rèn)地證實了這一點，“太陽雨滴”每年出產(chǎn)大約15000噸的西紅柿，在一個幾乎不毛之地的沙漠港口，這個經(jīng)濟(jì)效益是十分可觀的。將目前這種產(chǎn)業(yè)擴(kuò)展到其他地方，也是十分可行的，沙博說：“由于我們不依賴于石油，使用智能節(jié)水技術(shù)，我們的農(nóng)業(yè)可以在人口稠密的地方發(fā)展，提高我們蔬菜供應(yīng)鏈條的效率。”
墨累?海倫是澳大利亞昆士南的水培專家，他說，到目前為止，澳大利亞的這些智能節(jié)水技術(shù)，例如無土水培技術(shù)，水產(chǎn)農(nóng)業(yè)（一種利用魚類糞便為有機(jī)源的種植技術(shù)），并沒有得到大面積的推廣，還只是停留于人們在后院進(jìn)行的興趣種植，或者小的有機(jī)果蔬園種植。
沙博說，國家需要一個機(jī)制來推廣智能節(jié)水有機(jī)種植技術(shù)，“在常規(guī)農(nóng)場，不管你的管理是多么的井井有條，你必須進(jìn)行澆灌，灌溉時70%的水源都會直接蒸發(fā)而損失掉，即使進(jìn)入土壤的水源達(dá)到農(nóng)作物根部的也不多，不少水源存在于土壤的上層，植物無法利用。營養(yǎng)物質(zhì)和化肥也一樣”。
海倫的兩個學(xué)生，正在用他們所學(xué)到的知識，創(chuàng)造著數(shù)百萬澳元的產(chǎn)業(yè)，例如他們在韓國、印度、加拿大和中東一些地區(qū)建設(shè)了智能節(jié)水有機(jī)種植農(nóng)場。他們堅信，水資源和糧食短缺會促使澳大利亞最終走上智能節(jié)水有機(jī)種植的道路。■
【摘 要】介紹了一種基于無線傳感技術(shù)的數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)方案，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)大棚的自動化控制，對大棚環(huán)境中的各種信息進(jìn)行采集。設(shè)計了基于ARM的主控模塊、信號處理模塊、電源模塊、LCD模塊、無線通信模塊等硬件平臺。開發(fā)了節(jié)點設(shè)備程序、嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用軟件和上位機(jī)組態(tài)軟件。系統(tǒng)通過模擬測試，結(jié)果驗證了方案設(shè)計的可靠性和實時性，可滿足農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)要求。
【P鍵詞】無線傳感；ARM處理器；組態(tài)監(jiān)控軟件；農(nóng)業(yè)大棚；嵌入式系統(tǒng)
0 引言
我國各地的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、環(huán)境條件差異較大，存在農(nóng)業(yè)機(jī)械信息化生產(chǎn)能力落后、土地利用程度不高等方面的問題，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)發(fā)展水平落后。同時，我國農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境狀況逐步擴(kuò)大惡化范圍、資源配置不合理。鑒于在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中嚴(yán)重浪費資源和破壞生態(tài)環(huán)境的現(xiàn)象，人們越來越關(guān)注農(nóng)業(yè)發(fā)展的模式。隨著時展，農(nóng)業(yè)科技技術(shù)不斷創(chuàng)新，充分利用理論和科學(xué)技術(shù)，是緩解農(nóng)業(yè)與資源及生態(tài)環(huán)境矛盾的有效途徑。建立無線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺，對農(nóng)業(yè)監(jiān)測點進(jìn)行全面監(jiān)管和精準(zhǔn)調(diào)控，可以組建農(nóng)業(yè)的規(guī)范化和網(wǎng)絡(luò)化管理模式，形成農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的綜合信息管理系統(tǒng)[1]。促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變，不但可改善生態(tài)環(huán)境，而且各類農(nóng)業(yè)資源可以得到有效利用，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。本文主要根據(jù)項目建設(shè)的要求，設(shè)計一種結(jié)合嵌入式單片機(jī)和組態(tài)監(jiān)控軟件兩種工程裝備技術(shù)的平臺，對農(nóng)業(yè)大棚影響的幾個因素進(jìn)行精準(zhǔn)管理和統(tǒng)計。
1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)硬件組成如圖1所示，主要包括一個主控模塊、信號處理模塊、電源模塊、LCD模塊、無線通信模塊等。
1.1 主控模塊
嵌入式控制系統(tǒng)選用的主控芯片為16位ARM Cortex-M3處理器STM32F103RET6。引腳為64位、內(nèi)存容量512KB，封裝類型為LQFP，工作溫度達(dá)到-45℃～80℃。
1.2 信號處理模塊
傳感器輸出4mA-20mA電流信號，I/V轉(zhuǎn)換過程采用精密電流環(huán)接收方式，選用RCV420芯片，轉(zhuǎn)換成0-5V電壓輸出信號。D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片選用AD421，實現(xiàn)16位的數(shù)字輸入信號轉(zhuǎn)換成模擬4mA～20mA的電流輸出信號。電磁閥由于是線圈組成，在通斷過程中產(chǎn)生感應(yīng)電壓，為防止斷電后對電路構(gòu)成沖擊破壞，增加一個反向二極管IN4001，構(gòu)成回路，防止對電路電壓產(chǎn)生干擾，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
溫室大棚中的蔬菜，需要一定強度的光照促進(jìn)光合作用，提高產(chǎn)量。在大棚中適當(dāng)增強光照能促進(jìn)其生長。根據(jù)選用光照燈的型號和電壓要求，設(shè)計最大電流為1A的PWM控制電路。選用具有PWM脈寬調(diào)光功能的SD42511芯片，設(shè)計最大輸出1A的驅(qū)動電流電路。電路原理圖如圖2所示：
1.3 電源模塊
STM32處理器內(nèi)部具有多路A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換擴(kuò)展功能，其輸入電壓轉(zhuǎn)換信號范圍為0～3.3V，使用12V鋰電池供電電源，要實現(xiàn)對它的電壓監(jiān)控，需要采用間接方式，使用高精度的電阻串聯(lián)分壓方法。選用MC34063芯片采用開關(guān)反壓電路提供-12V電壓給RCV420。選用封裝為SOT-223的LM1117系列芯片，轉(zhuǎn)換得到5V和3.3 V電壓。放在芯片的輸出端置一個10uF的鉭電容，改善電路中的瞬態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)定性。旁路中增加0.1uF的瓷片電容，去耦消弱電路毛刺。電路原理圖如圖3圖4所示：
1.4 LCD模塊
LCD顯示采用1602顯示輸出數(shù)據(jù)，采用基于HD44780字符型液晶芯片。電路原理圖如圖5所示：
1.5 無線通信模塊
根據(jù)設(shè)計要求，無線傳輸網(wǎng)絡(luò)選用為自動化控制數(shù)據(jù)傳輸而建立的短距離ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)，ZigBee無線短距離傳輸模塊具有低功耗、操作靈活、等電位測量數(shù)據(jù)無線傳輸、組網(wǎng)方便、響應(yīng)速度快等突出特點[2]，適合應(yīng)用在農(nóng)業(yè)大棚的數(shù)據(jù)傳輸。ZigBee射頻技術(shù)利用2.4G頻段來進(jìn)行傳遞數(shù)據(jù)信息，安全可靠的實現(xiàn)終端發(fā)送或響應(yīng)指令。采用符合IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的CC2530無線射頻收發(fā)模塊，使用免申請2.4G的頻段，采用加密的標(biāo)準(zhǔn)為AES 128，直接序列擴(kuò)頻。
2 系統(tǒng)軟件設(shè)計
控制系統(tǒng)軟件包括節(jié)點設(shè)備程序、嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用軟件和上位機(jī)組態(tài)軟件。節(jié)點設(shè)備主要完成系統(tǒng)中的執(zhí)行命令和數(shù)據(jù)采集傳輸?shù)淖饔谩Ｇ度胧较到y(tǒng)應(yīng)用軟件主要實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲、系統(tǒng)通信、人機(jī)交互、自動控制等功能。上位機(jī)組態(tài)軟件主要實現(xiàn)用戶登錄、數(shù)據(jù)查詢、圖像展示、運行狀態(tài)監(jiān)測等功能。系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息處理流程如圖6所示。節(jié)點設(shè)備采用的操作系統(tǒng)為μC/OS-II，監(jiān)控組態(tài)軟件開發(fā)使用組態(tài)王Kingview6.55[3-7]，優(yōu)秀板STM32F103RET6處理器編程軟件采用KeiluVision4。
3 系統(tǒng)調(diào)試
為實現(xiàn)工程目標(biāo)，利用在線仿真調(diào)試工具，對系統(tǒng)各子功能分別進(jìn)行調(diào)試，監(jiān)測軟件工程中的關(guān)鍵變量值。上位機(jī)組態(tài)軟件通過和節(jié)點設(shè)備采集數(shù)據(jù)通信應(yīng)用驗證，系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠。軟件運行截圖如圖7所示：
4 結(jié)論
基于無線傳感技術(shù)開發(fā)了農(nóng)業(yè)大棚智能監(jiān)控系統(tǒng)，通過數(shù)據(jù)采集和信息傳輸，實時監(jiān)控終端設(shè)備的運行狀態(tài)，有效的對資源進(jìn)行管理和統(tǒng)計分析。通^上位機(jī)KingView組態(tài)軟件對系統(tǒng)中的終端設(shè)備監(jiān)控，可以有效的掌握現(xiàn)場的信息；通過嵌入式硬件設(shè)備、工作臺和上位機(jī)KingView組態(tài)軟件的聯(lián)合測試實驗，該系統(tǒng)具有低功耗，信息傳輸穩(wěn)定，操作簡單等優(yōu)點，對農(nóng)業(yè)大棚信息化建設(shè)具有一定的現(xiàn)實意義。
[摘要]隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人工智能以其智能性、方便性、可操作性等特點逐漸滲透教育領(lǐng)域，也為教育培訓(xùn)提供了新思路。文章分析了人工智能應(yīng)用于農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)的優(yōu)勢，并針對于農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)的特點，提出了一種基于人工智能的農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)模式，是人工智能技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)教育培訓(xùn)領(lǐng)域的一次嘗試。
[關(guān)鍵詞]人工智能；農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)；模型
隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，計算機(jī)科學(xué)滲透生活的各個領(lǐng)域，改變了人們的生活方式和學(xué)習(xí)方式。其中，人工智能作為計算機(jī)科學(xué)中迅猛發(fā)展的一部分，正在以其獨特的魅力走進(jìn)人們的視野。“人工智能”（Artificial Intelligence），顧名思義，即通過應(yīng)用計算機(jī)來模擬人腦的信息接收、思考、判斷以及決策等思維行為過程，進(jìn)而擴(kuò)展人腦的思維和行動，幫助人們高效智能化地解決特定問題。近年，人工智能在教育領(lǐng)域中發(fā)揮的作用越來越顯著[1]，其與眾不同的特點決定了其在教育培訓(xùn)中的地位，將人工智能應(yīng)用在農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)中的可行性也成為教育界熱議的新話題。
1我國農(nóng)業(yè)發(fā)展背景和農(nóng)業(yè)培訓(xùn)必要性分析
11我國農(nóng)業(yè)發(fā)展背景
我國是傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)對我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有極其重要的影響，一方面是由于我國人口基數(shù)大；另一方面是由于我國進(jìn)出口貿(mào)易主要依靠農(nóng)產(chǎn)品，農(nóng)業(yè)發(fā)展成為影響我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展最重要的因素之一。但由于各方面原因，我國農(nóng)業(yè)發(fā)展還比較落后，尤其與發(fā)達(dá)國家的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)相比，依舊有較大差距。
12開展農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)的必要性
反思其他發(fā)達(dá)國家在r業(yè)發(fā)展上實施過的舉措，包括重視農(nóng)業(yè)教育、科研和技術(shù)推廣，注意提高勞動者素質(zhì)；推廣現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械和高技術(shù)，重視農(nóng)場管理；經(jīng)營集約化、產(chǎn)業(yè)化；生產(chǎn)專業(yè)化；服務(wù)社會化；市場機(jī)制與政府扶持相結(jié)合；加強農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等，可以看出，我國在農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)、素質(zhì)教育、技術(shù)推廣方面與發(fā)達(dá)國家差距明顯。為發(fā)展我國農(nóng)業(yè)，培養(yǎng)一批高素質(zhì)、懂技術(shù)、會經(jīng)營的農(nóng)民以及一批愿意為農(nóng)業(yè)發(fā)展做出自己貢獻(xiàn)的高學(xué)歷人才成為關(guān)鍵。農(nóng)業(yè)的發(fā)展離不開農(nóng)民的發(fā)展和進(jìn)步，也離不開受過高等教育的精英人才的共同努力，而開展農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)，則是為他們的發(fā)展奠定了一條夯實的道路。
2人工智能在教育中的應(yīng)用與發(fā)展
近年來，伴隨著人工智能在各行業(yè)的應(yīng)用和發(fā)展，人工智能在教育領(lǐng)域中發(fā)揮的作用也越來越顯著。例如，智能化的作業(yè)批改可以大大減輕教育工作者的沉重負(fù)擔(dān)，在線學(xué)習(xí)等網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式可以讓人們更靈活地接受教育。從人工智能誕生伊始，其就與教育產(chǎn)生了密不可分的聯(lián)系，延續(xù)發(fā)展至今，人工智能在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用主要包含以下幾個方面。
21基于人工智能的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程
計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育是對傳統(tǒng)教育方式的一次革新，而人工智能對網(wǎng)絡(luò)教育的滲透，又將其推向了新的發(fā)展高度。[2]學(xué)生可以自主地登錄網(wǎng)絡(luò)平臺進(jìn)行在線學(xué)習(xí)，根據(jù)智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)制訂學(xué)習(xí)計劃，進(jìn)行在線測試。例如近年來大為流行的MOOC課程，學(xué)生可以便捷地通過網(wǎng)絡(luò)獲取全球最高質(zhì)量的教學(xué)資源，并可以量身打造自己的學(xué)習(xí)計劃。
22基于人工智能的教師輔助系統(tǒng)
近十年來，智能傳感器、語音識別、圖像識別、深度學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)等方面的蓬勃發(fā)展令信息的采集及處理越來越準(zhǔn)確高效，這無疑使得人工智能與輔助教學(xué)系統(tǒng)的融合變得越來越深入。借助于語音識別、圖像識別等技術(shù)，學(xué)生可以將學(xué)習(xí)過程中遇到的問題上傳至系統(tǒng)，借助于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)對信息準(zhǔn)確的搜素和整合能力，實時地為學(xué)生提供答案或相關(guān)信息，答疑解惑。目前此類應(yīng)用軟件的應(yīng)用廣泛，例如小猿搜題、百度作業(yè)幫等。
23基于人工智能的教育數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
隨著信息化時代的到來，如何高效地搜集、分類和檢索碎片化的教育信息和教學(xué)資源，無疑是一項巨大的挑戰(zhàn)。為了更有效地分配和管理信息，在教育中引入智能化的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)勢在必行。現(xiàn)如今數(shù)據(jù)挖掘和深度學(xué)習(xí)的研究成果不斷深入，依托知識庫系統(tǒng)對教育信息的整合與構(gòu)建，學(xué)生可以將已習(xí)得的零星的知識點進(jìn)行擴(kuò)充，由點至面的不斷學(xué)習(xí)新知識；依托教育資源管理系統(tǒng)中來，教育管理工作者可以合理分配教學(xué)資源，讓人們從爆炸式的高密度信息中解放出來，真正做到物為己用，因材施教。
3人工智能與農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)的結(jié)合
新時代社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展為國家農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展翻開了新的篇章，如何加快社會主義農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，促進(jìn)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型，這為新時代的農(nóng)業(yè)知識教育提出了新的要求。另外，近年來勞動力轉(zhuǎn)型的趨勢日益顯著。隨著農(nóng)業(yè)勞動人口數(shù)量的減少，為了提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，需要有素質(zhì)、懂知識的農(nóng)民投入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中來。因而，對于農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)的革新作為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)的重中之重，已被提上日程。
人工智能技術(shù)和教育領(lǐng)域融合的不斷完善成熟，基于人工智能的農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)正如雨后春筍般涌現(xiàn)，在農(nóng)業(yè)教育培訓(xùn)領(lǐng)域嶄露頭角。
31人工智能應(yīng)用于農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)的優(yōu)勢
從我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀看，較之于發(fā)達(dá)國家，我國農(nóng)業(yè)從業(yè)者的基數(shù)巨大但是整體受教育程度偏低，農(nóng)業(yè)專業(yè)領(lǐng)域的知識匱乏，農(nóng)業(yè)知識教育的推廣不僅薄弱，而且效率低下。因此，伴隨著信息化時代“互聯(lián)網(wǎng)+”的新型教育模式對傳統(tǒng)教模式的強有力革新，基于人工智能的農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)展示了其強大的威力和優(yōu)勢，具體可以總結(jié)為如下兩個方面。
311個性化教育針對性強
相比于課堂教學(xué)的傳統(tǒng)模式，基于人工智能的網(wǎng)上在線教育模式能夠為學(xué)生個性化地制訂學(xué)習(xí)計劃，靈活安排學(xué)習(xí)時間。這有力地解決了學(xué)生參加農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)的時間成本問題，農(nóng)業(yè)從業(yè)者可利用閑暇時間自主安排學(xué)習(xí)。另外，針對于培訓(xùn)者的當(dāng)前知識水平和培訓(xùn)需求，培訓(xùn)平臺可以個性化地安排教學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的專業(yè)知識和操作技能。
312教育資源利用率高
我國當(dāng)前的農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)，教育教師需求數(shù)量和實際在崗教師資源極不匹配，具備豐富農(nóng)業(yè)專業(yè)知識和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗的教師數(shù)量缺乏，這是導(dǎo)致農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)推廣速度緩慢的重要原因。而人工智能為這一問題的解決帶來了福音，智能化的教學(xué)進(jìn)程得以讓教師從繁重的教學(xué)負(fù)擔(dān)中解放。同時，基于網(wǎng)絡(luò)的課程資源共享可以讓先進(jìn)的農(nóng)業(yè)技術(shù)走進(jìn)千家萬戶，讓學(xué)生與優(yōu)秀農(nóng)業(yè)知識的距離不再遙遠(yuǎn)。
4平臺開發(fā)的系統(tǒng)架構(gòu)
基于人工智能技術(shù)，一個合理的農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)平臺能夠像一個優(yōu)秀的教師那樣具備完備的農(nóng)業(yè)專業(yè)知識和優(yōu)良的教學(xué)技能知識，并且能夠模擬及擴(kuò)充教師的教學(xué)過程。除此之外，該培訓(xùn)平臺還能夠準(zhǔn)確實時地與學(xué)生進(jìn)行信息交互，有針對性地開展個性化教學(xué)，并可以自適應(yīng)地完成教學(xué)效力評估和反饋，不斷更新和完善教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)策略。基于以上分析，該開發(fā)平臺的系統(tǒng)架構(gòu)分為學(xué)生模型、教師模型、綜合數(shù)據(jù)庫模型和人機(jī)交互接口四個組成部分，結(jié)合下圖對每一部分分別進(jìn)行詳細(xì)闡述。
41學(xué)生模型
學(xué)生模型應(yīng)針對不同的學(xué)生，準(zhǔn)確地評估學(xué)生當(dāng)前的學(xué)習(xí)水平，對學(xué)生的學(xué)習(xí)背景、知識水平、知識架構(gòu)進(jìn)行診斷和評定，以便有針對性地制訂教學(xué)方案，進(jìn)而實施個性化教育。
另外，學(xué)生模型需要對學(xué)習(xí)過程中的學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行記錄入庫，對教育效果進(jìn)行評定，從而診斷出當(dāng)前教學(xué)計劃是否合適，以便下述教師模型中對教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)策略的靈活調(diào)整。
42教師模型
教師是教學(xué)工作開展過程中的主體，一個合理的教師模型應(yīng)該包括如下三個部分。
教師模型首先完成教學(xué)內(nèi)容的選擇，這要根據(jù)學(xué)生模型中對學(xué)生當(dāng)前的學(xué)習(xí)水平的評定，并且針對學(xué)生既定的學(xué)習(xí)目標(biāo)，并從下述知識庫中調(diào)取對應(yīng)的內(nèi)容，為教學(xué)的開展做好準(zhǔn)備。
在確定了教什么的問題之后，教室模型要確定如何教的問題，即選取合理的教學(xué)策略開展教學(xué)。教學(xué)方式的選擇依附于學(xué)生模型，而又能根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)情況記錄進(jìn)行反饋動態(tài)，不斷完善和調(diào)整教學(xué)策略。
另外，在傳統(tǒng)教學(xué)模式中，教師傳授知識，并能為學(xué)生答疑解惑。當(dāng)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到問題和疑惑時，教師模型應(yīng)該實時地提供信息支持，為學(xué)生提供針對性的幫助。因而教師模型要實現(xiàn)與人機(jī)交互接口的實時連接，在問題到來時控制模塊驅(qū)動應(yīng)答部分為學(xué)生答疑解惑。
43綜合數(shù)據(jù)庫模型
綜合數(shù)據(jù)庫模塊為農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)庫支持，主要包括以下三個模塊。
知識庫模塊中分類別地存放著農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的專業(yè)知識，包括文本、圖像、自然語言、多媒體等多個類型的學(xué)習(xí)知識。一旦教師模型中完成了教學(xué)內(nèi)容的選擇，便由此模塊中調(diào)取相對應(yīng)的文件開展教學(xué)。
專家評估模塊用于處理教學(xué)過程中的教學(xué)效果評價和經(jīng)驗總結(jié)，為教師模型中的各個環(huán)節(jié)的反饋和更新迭代提供數(shù)據(jù)支持。在一個完善的教學(xué)過程，教師需要根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行總結(jié)和反饋，以此指導(dǎo)下一步的教學(xué)內(nèi)容和策略的更新。
為了對學(xué)生階段性學(xué)習(xí)的效果進(jìn)行評估，還需要引入測試考核模塊對學(xué)生的成績進(jìn)行量化考核。測試考核模塊中包含學(xué)生答題庫和成績測評庫，準(zhǔn)確檢測出開展農(nóng)業(yè)知識培的作用與效果。
44人機(jī)交互接口
基于人工智能的農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)的過程是學(xué)生和系統(tǒng)進(jìn)行交流的過程，所以一個友好的人機(jī)接口是系統(tǒng)必不可少的組成部分。在這一模塊中，友好的圖形用戶界面的設(shè)計能夠幫助學(xué)生流暢地接收信息，提高學(xué)習(xí)效率。同時，借助于人工智能中對語音和圖像信號的先進(jìn)識別技術(shù)，人機(jī)交互接口可以智能化地接收分析和理解學(xué)生的自然語言信息和動作信息，進(jìn)而為系統(tǒng)提供寶貴的輸入信息。
5總結(jié)和展望
本文提出了一種基于人工智能的農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)模式，是人工智能技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)教育領(lǐng)域的一次嘗試。依托于人工智能應(yīng)用于農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)的優(yōu)勢，并針對于農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)的特點，提出了農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)平臺的具體系統(tǒng)架構(gòu)，實現(xiàn)了對教學(xué)過程的模擬和擴(kuò)展。這種基于人工智能的培訓(xùn)平臺，能夠根據(jù)學(xué)生自身特點因材施教，實現(xiàn)個性化的教學(xué)模式；并且具備良好的人機(jī)信息交互和教學(xué)反饋能力，自適應(yīng)地開展農(nóng)業(yè)知識教學(xué)，是對傳統(tǒng)教育模式的擴(kuò)充與革新。
[基金項目]創(chuàng)新訓(xùn)練項目“‘鮮品鋪’農(nóng)產(chǎn)品電子商務(wù)平臺”（項目編號：201510638037）。
[作者簡介]王香蒙（1996―），女，漢族，四川成都人，西華師范大學(xué)；陳琳，電子科技大學(xué)；通訊作者：曹蕾，西華師范大學(xué)，副教授。
背景
精細(xì)農(nóng)業(yè)使用的是以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的技術(shù)，包括衛(wèi)星定位系統(tǒng)如GPS以及互聯(lián)網(wǎng)管理作物以減少化學(xué)肥料的使用。數(shù)字化技術(shù)的使用會幫助農(nóng)民充分考慮到日常工作的細(xì)枝末節(jié)從而更有效地管理農(nóng)場。精細(xì)農(nóng)業(yè)可以有效使用化肥與農(nóng)藥，在增產(chǎn)的同時又可以保護(hù)土壤和地下水，增產(chǎn)和減少能源損耗就可以同時實現(xiàn)。通過使用互聯(lián)網(wǎng)傳感器，農(nóng)民可以定向使用化學(xué)肥料對具體區(qū)域施肥，從而減少了化學(xué)肥料的使用，同時又保護(hù)了環(huán)境。與之相反，傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)實踐會對整個農(nóng)田區(qū)域進(jìn)行灌溉、施肥、殺蟲和除草而忽略了農(nóng)田間的差異性。
歐盟“共同農(nóng)業(yè)政策”在2020年應(yīng)采取直接撥款的方式，并與農(nóng)村發(fā)展支持計劃相結(jié)合，為數(shù)字化的推廣做準(zhǔn)備。
農(nóng)產(chǎn)品需求增加與環(huán)保要求提高促使政策制定者去尋找一種低投入高產(chǎn)出的創(chuàng)新模式。部分利益相關(guān)者認(rèn)為，歐盟共同農(nóng)業(yè)政策應(yīng)當(dāng)充分利用“數(shù)字革命”，數(shù)字化或精細(xì)農(nóng)業(yè)概念會在2021-2027年的共同農(nóng)業(yè)政策討論中成為焦點。
精細(xì)農(nóng)業(yè)是以優(yōu)化投入管理為基礎(chǔ)的，所謂投入管理指的是對農(nóng)作物的實際需求。精細(xì)農(nóng)業(yè)使用的是以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的技術(shù)，包括衛(wèi)星定位系統(tǒng)如GPS以及互聯(lián)網(wǎng)管理作物以減少化學(xué)肥料的使用。簡單來說，精細(xì)農(nóng)業(yè)能夠使農(nóng)民注意到日常工作中的細(xì)枝末節(jié)從而使農(nóng)民的貿(mào)易活動更有效率。
歐盟委員會的通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容和技術(shù)總司和農(nóng)業(yè)部目前正著眼于實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的數(shù)字化。AIOTI是關(guān)于智能農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的一項大規(guī)模的試點計劃，該計劃將得到3000萬歐元的資助。由此歐盟農(nóng)業(yè)部門可以在資金和基礎(chǔ)設(shè)施等方面實現(xiàn)“數(shù)字化飛躍”。
尋找創(chuàng)新思維
共同農(nóng)業(yè)政策中存在以創(chuàng)新思維為驅(qū)動的計劃，該計劃名為“農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力與可持續(xù)的歐洲創(chuàng)新伙伴關(guān)系計劃”（EIP-AGRI）。這項計劃的根本目的是要創(chuàng)建2020地平線計劃與農(nóng)村發(fā)展支持計劃之間的聯(lián)系，同時將理論與實踐相結(jié)合。
在EIP-AGRI計劃中，各方參與者致力于建立一個“運營組織團(tuán)體”，其目的在于尋求創(chuàng)新方法解決地區(qū)性難題。最近一個在主流精細(xì)農(nóng)業(yè)方面名為EIPAGRI的社團(tuán)組織發(fā)現(xiàn)數(shù)字化農(nóng)業(yè)存在著一系列挑戰(zhàn)。報告指出，精細(xì)農(nóng)業(yè)需要各方參與人的合作，還要培養(yǎng)能夠?qū)?chuàng)新用于實踐的顧問。大多數(shù)農(nóng)民認(rèn)為精細(xì)農(nóng)業(yè)對于小農(nóng)場而言并不會產(chǎn)生利益，因此區(qū)域性的培訓(xùn)顯得至關(guān)重要。報告中提到，目前歐盟中采用精細(xì)化農(nóng)業(yè)的主要還是中歐與北歐的大農(nóng)場主。至于南歐，面對的是農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)下行壓力和缺水的問題，因此精細(xì)化水利技術(shù)才更為重要。Yara化肥公司公共事務(wù)與行業(yè)關(guān)系部負(fù)責(zé)人Jean-Paul Beens認(rèn)為雖然目前已經(jīng)具備了解決方案，但也缺乏實際的應(yīng)用。Beens認(rèn)為鑒于歐洲農(nóng)業(yè)的差異性，應(yīng)當(dāng)對成員國進(jìn)行更加細(xì)致的分析，呼吁成員國支持國家創(chuàng)新伙伴關(guān)系計劃（NIP），該計劃可以使歐盟精細(xì)農(nóng)業(yè)更有效率、更具可持續(xù)性。他以瑞典為例，提到瑞典對于精細(xì)農(nóng)業(yè)工具的應(yīng)用（如N-傳感器）被列為EIP最終報告中的最佳實踐案例。
寬帶基礎(chǔ)設(shè)施
歐洲農(nóng)業(yè)機(jī)械工業(yè)協(xié)會（CEMA）提出，充足的寬帶基礎(chǔ)設(shè)施是歐盟農(nóng)業(yè)領(lǐng)域向數(shù)字化演變的先決條件。CEMA秘書長認(rèn)為，寬帶訪問在歐盟許多農(nóng)村和人口稀少的地區(qū)嚴(yán)重滯后，必須著力避免城鄉(xiāng)間的“數(shù)字化割裂”，要盡力實現(xiàn)歐盟將在2020年讓農(nóng)業(yè)企業(yè)和作坊擁有30MB/s連接帶寬的目標(biāo)。
Yara化肥公司利用互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)準(zhǔn)確地進(jìn)行肥料使用。Jean-Paul Beens告訴歐盟動態(tài)網(wǎng)說，只要農(nóng)民身邊有網(wǎng)絡(luò)，就可以通過互聯(lián)網(wǎng)工具實現(xiàn)自動化，在一些發(fā)達(dá)國家，農(nóng)民將他們的土地數(shù)據(jù)上傳至公司的APP中，就可以更加快捷地購貨或者給拖拉機(jī)加油。
數(shù)字化技術(shù)
CEMA認(rèn)為，農(nóng)業(yè)領(lǐng)域與農(nóng)村地區(qū)的數(shù)字化進(jìn)程演變首先需要數(shù)字化技術(shù)。然而隨著農(nóng)民的老齡化（歐盟中僅由約8%的農(nóng)民年齡在35歲以下），新技術(shù)的引進(jìn)會導(dǎo)致農(nóng)業(yè)行業(yè)的“脫軌”。基于此，CEMA認(rèn)為數(shù)字化技術(shù)應(yīng)當(dāng)使農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的工作更富有吸引力才能吸引人才進(jìn)入農(nóng)村地區(qū)，同時要利用公共政策來支持農(nóng)民進(jìn)入和投資數(shù)字技術(shù)領(lǐng)域，2020年后的共同農(nóng)業(yè)政策會起到重要作用。高級顧問Luc Vernet也有著類似觀點，他認(rèn)為任何的突破性實踐都是由開拓者來應(yīng)用的，比如90年代的有機(jī)農(nóng)業(yè)技術(shù)，但是要充分考慮技術(shù)的潛在可能與歐盟農(nóng)業(yè)行業(yè)的特殊性，這種特殊性是由不同規(guī)模的農(nóng)場所決定的，農(nóng)民需要合理的政策支持來抵御風(fēng)險。
對于Yara公司而言，數(shù)字化技術(shù)的引入如同電腦技術(shù)被第一次引入一樣，目前該技術(shù)的基本功能已實現(xiàn)但是潛在的功能仍需探索與掌握，許多農(nóng)民購買了數(shù)字化設(shè)備卻不能完全使用其功能。Yara公司還要考慮技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化，許多供應(yīng)商提供的技術(shù)相互之間是不兼容的，因此標(biāo)準(zhǔn)化的實現(xiàn)也是一種挑戰(zhàn)。
2020年的共同農(nóng)業(yè)政策
歐盟的政策制定者與利益相關(guān)者已經(jīng)著手討論2020年后的“共同農(nóng)業(yè)政策”（CAP）。一項文件顯示，歐洲農(nóng)業(yè)機(jī)械工業(yè)協(xié)會（CEMA）建議歐盟的政策制定者應(yīng)提供更多的直接撥款和農(nóng)村發(fā)展支持計劃以促進(jìn)新技術(shù)的實現(xiàn)。該文件同時提到，應(yīng)當(dāng)重建與“共同農(nóng)業(yè)政策”（2007-2013）第68和第69項條款類似的一N機(jī)制，即成員國拿出10%的直接預(yù)算來做具體計劃，旨在提高農(nóng)業(yè)土地的生產(chǎn)率。這種機(jī)制既可以是直接撥款（預(yù)算中的5%-10%），也可以將未用完的預(yù)算用以農(nóng)村發(fā)展計劃。
同時，歐洲農(nóng)業(yè)機(jī)械工業(yè)協(xié)會（CEMA）也表示，在下一階段的CAP（2021-2027）應(yīng)當(dāng)投入更多的預(yù)算（約占總預(yù)算的15%）進(jìn)行農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的研發(fā)。
“生產(chǎn)率紅利”成為這種綠色方案的一部分。生產(chǎn)率紅利，簡單來說，就是農(nóng)民通過相互配合的方式來實現(xiàn)生產(chǎn)率的增加。Adam認(rèn)為這種紅利應(yīng)該在農(nóng)業(yè)全要素生產(chǎn)率（TFP）下來估算，TFP涉及土壤、水以及管理投入等要素。
Farm Europe網(wǎng)站認(rèn)為歐盟農(nóng)場的收益率較低，因此數(shù)字化農(nóng)業(yè)應(yīng)當(dāng)?shù)玫酵顿Y和政策的雙重支持。Vernet認(rèn)為共同農(nóng)業(yè)政策（CAP）應(yīng)當(dāng)以不同方式鼓勵新技術(shù)投資，歐盟把數(shù)字化技術(shù)看作是對氣候目標(biāo)的一種有效方式，他還提到CAP應(yīng)當(dāng)通過有效的管理方案幫助農(nóng)民承擔(dān)風(fēng)險。除此之外，歐盟還應(yīng)設(shè)計一些其他配套的細(xì)化執(zhí)行方案。
歐盟動態(tài)網(wǎng)評論員Thomas Begon認(rèn)為，為了能夠發(fā)展穩(wěn)固而又有彈性空間的數(shù)字化農(nóng)業(yè)，歐洲的農(nóng)民需要建立全球化的3G和4G移動數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)以便連接所有的農(nóng)業(yè)裝置與軟件。協(xié)作理念被引入農(nóng)業(yè)實踐，通過培訓(xùn)合作顧問協(xié)助農(nóng)民采用新技術(shù)，就如同過去法國的合作顧問協(xié)助農(nóng)民引入油菜一樣。
（云南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，云南 昆明 650201）
摘 要：傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)中，運用有線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)智能化灌溉，不僅成本較為高昂，整體布設(shè)過程也很復(fù)雜，需要花費大量的人力物力。正是基于這種情況，相關(guān)技術(shù)人員研發(fā)了ZigBee智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)，主要利用的是網(wǎng)絡(luò)節(jié)點、超聲波水位傳感器以及土壤水分傳感器等，整體系統(tǒng)能有效實現(xiàn)信息反饋和數(shù)據(jù)收集，十分便利。本文從ZigBee智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)分析入手，對硬件實施方案以及軟件實施方案進(jìn)行了集中的闡釋，旨在為技術(shù)研究人員提供有價值的技術(shù)建議，以供參考。
關(guān)鍵詞：ZigBee；智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)；硬件；軟件
1 基于ZigBee的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
ZigBee智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)的參數(shù)包括用戶終端系統(tǒng)、主控制器、ZigBee內(nèi)部協(xié)調(diào)節(jié)點以及監(jiān)控系統(tǒng)等，利用節(jié)點參數(shù)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)，并借助控制命令優(yōu)化系統(tǒng)的運行流程。另外，在ZigBee智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)運行過程中，當(dāng)終端節(jié)點檢測到農(nóng)田水位超標(biāo)后，就會產(chǎn)生自動斷電制動，系統(tǒng)能利用其自身系統(tǒng)控制參數(shù)對電磁閥進(jìn)行控制，從而有效地停止灌溉操作。而針對檢測水位在閾值范圍以下時，需要利用系統(tǒng)自動化控制功能開啟電磁閥，確保振動控制灌溉項目。技術(shù)人員要利用模塊對開啟灌溉和停止灌溉進(jìn)行集中管理，針對狀態(tài)信息以及終端節(jié)點建立有效的控制框架[1]。
2 基于ZigBee的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)的硬件實施方案
ZigBee智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)主控制結(jié)構(gòu)主要包括微處理芯片、USB和SPI等，結(jié)合圖像傳感器和MCI，能優(yōu)化實現(xiàn)系統(tǒng)的高效管理目標(biāo)，并且可以利用JAVA進(jìn)行編程操作，將信息緩存后直接輸入到存儲指令和數(shù)據(jù)控制模塊中。
2.1 基于ZigBee的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)的終端節(jié)點設(shè)計
ZigBee技術(shù)在實際應(yīng)用過程中，能有效實現(xiàn)低能耗和低成本，同時保證整體運行結(jié)構(gòu)安全可靠，正是基于其自組網(wǎng)能力，能在定義標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)中實現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈層級和物理層級的優(yōu)化連接，保證工作參數(shù)運行環(huán)境維系在2.4G赫茲、868赫茲以及915赫茲3個頻段結(jié)構(gòu)中，并保證拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)運行的完整度。
2.2 基于ZigBee的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)的控制模塊電路設(shè)計
要想實現(xiàn)整體ZigBee智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)的優(yōu)化目標(biāo)，就要保證系統(tǒng)在TC35i模塊能有效維護(hù)主控制器和用戶之間的數(shù)據(jù)交流，保證傳遞結(jié)構(gòu)的安全可靠。系統(tǒng)運行過程中，技術(shù)人員要保證基帶處理器和天線接口之間有效連接，并且充分滿足供電電路的時序性，符合接口需求，利用40幀電纜線對主控制器和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行集中管控。在電源接線引腳數(shù)據(jù)處理時，技術(shù)人員要保證短信息收發(fā)和軟件流的系統(tǒng)化控制，確保工作狀態(tài)引腳也能得到有效傳遞[2]。
2.3 基于ZigBee的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)控制模塊設(shè)計
ZigBee智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)之所以能實現(xiàn)自動化管控，主要是基于網(wǎng)絡(luò)連接和智能模塊技術(shù)，借助節(jié)點實現(xiàn)系統(tǒng)管控，確保能隨時隨地提高灌溉系統(tǒng)的訪問實效性。除此之外，在系統(tǒng)內(nèi)還要借助主控制器嵌入以太網(wǎng)，從而有效支持控制層協(xié)議，利用物理結(jié)構(gòu)芯片提升處理水平。
3 基于ZigBee的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)的軟件實施方案
3.1 基于ZigBee的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)的主程序設(shè)計
在軟件系統(tǒng)中，借助自動組網(wǎng)層級能實現(xiàn)ZigBee智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)的優(yōu)化運行，技術(shù)人員要對農(nóng)田水位的上限和下限進(jìn)行集中管理，保證水位、土壤以及電磁閥實現(xiàn)自動灌溉。另外，在系統(tǒng)中能借助路由節(jié)點和協(xié)調(diào)節(jié)點進(jìn)行控制器管理，保證信息用戶終端對數(shù)據(jù)建立集中采集機(jī)制，能在提升系統(tǒng)容錯能力的同時，保證控制組網(wǎng)的可靠性。
3.2 基于ZigBee的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)的控制模塊應(yīng)用程序設(shè)計
在ZigBee智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)運行過程中，要滿足實時性需求，對短信息標(biāo)志位進(jìn)行集中關(guān)注，從而保證檢測程序發(fā)揮實效性。
3.3 基于ZigBee的智能r業(yè)灌溉系統(tǒng)的嵌入式網(wǎng)絡(luò)搜索設(shè)計
嵌入式網(wǎng)絡(luò)搜索設(shè)計結(jié)構(gòu)被應(yīng)用于ZigBee智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)，能在提升系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)有效性的同時，優(yōu)化異地管控終端結(jié)構(gòu)，確保控制命令在發(fā)送后實現(xiàn)灌溉操作。特別要注意的是，在系統(tǒng)嵌入結(jié)構(gòu)中，技術(shù)人員要遵循HTTP通信協(xié)議，保證結(jié)構(gòu)的有效性和完整度[3]。
4 結(jié)束語
總而言之，ZigBee智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)的推廣，實現(xiàn)了自動化農(nóng)業(yè)管理項目的有效運行，不僅能運行遠(yuǎn)程監(jiān)控和系統(tǒng)管理，也能進(jìn)一步升級參數(shù)解析能力，一定程度上推動了農(nóng)業(yè)項目的可持續(xù)發(fā)展。
嵌入式實時處理器與各種智能傳感器的結(jié)合實現(xiàn)了底層農(nóng)業(yè)信息的采集，處理器控制Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接入互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)環(huán)境信息的網(wǎng)絡(luò)傳輸，遠(yuǎn)程云服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫的結(jié)合實現(xiàn)環(huán)境信息數(shù)據(jù)的實時網(wǎng)絡(luò)存儲，基于Android或IOS的移動設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)與云服務(wù)器連接實時獲取環(huán)境數(shù)據(jù)信息。基于嵌入式實時處理器、智能傳感器、高性能云平臺、實時數(shù)據(jù)庫與移動設(shè)備的新型智能農(nóng)業(yè)環(huán)境檢測系統(tǒng)也將極大的加速農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】嵌入式 Wi-Fi 智能農(nóng)業(yè) 云平臺
1 引言
民以食為天，國家的發(fā)展與建設(shè)無法脫離農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)建設(shè)與發(fā)展而獨立運行，農(nóng)業(yè)的發(fā)展是關(guān)系國家命運的大問題。對于農(nóng)作物的生長環(huán)境數(shù)據(jù)需要長期大量存儲與分析，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與云計算的發(fā)展使得分布式處理得以實現(xiàn)，在不同的空間中布置分布式的數(shù)據(jù)庫，可以有效的進(jìn)行比較大的容量數(shù)據(jù)計算和處理，建立在嵌入式實時運行環(huán)境、多節(jié)點傳感采集單元、Linux遠(yuǎn)端云、分布式數(shù)據(jù)庫、移動設(shè)備終端的一體化智能農(nóng)業(yè)環(huán)境檢測系統(tǒng)將逐步取代傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，從多個方面提升農(nóng)業(yè)生長作物的產(chǎn)量。
近些年移動終端設(shè)備的崛起，當(dāng)下基于谷歌開源Android系統(tǒng)定制的手機(jī)和基于蘋果公司獨立開發(fā)的IOS系統(tǒng)手機(jī)都已普及，嵌入式設(shè)備通過互聯(lián)網(wǎng)將終端采集節(jié)點數(shù)據(jù)上傳至智能云平臺，遠(yuǎn)端云將數(shù)據(jù)存儲到分布式數(shù)據(jù)庫中，對于運行Linux系統(tǒng)的云服務(wù)器可以對環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行實時分析處理，用戶可以獨立設(shè)置初始預(yù)警條件，一旦發(fā)生異常情況，智能云將會以短信或信息推送的方式將異常數(shù)據(jù)及處理下發(fā)到訂閱的終端設(shè)備，實現(xiàn)的數(shù)據(jù)信息的實時性。
2 整體系統(tǒng)設(shè)計
基于云平臺的智能農(nóng)業(yè)環(huán)境檢測系統(tǒng)主要由三大部分構(gòu)成，分別是智能云平臺、嵌入式傳感采集終端、移動設(shè)備終端，三部分之間通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，對傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的幀處理，將每一幀數(shù)據(jù)格式化成自定義的傳輸格式，采用用鍵值去獲取環(huán)境信息值的Json格式傳送數(shù)據(jù)。
2.1 系統(tǒng)整體硬件電路設(shè)計
嵌入式外設(shè)傳感采集端采用STM32F411作為優(yōu)秀，外接空氣的溫濕度采集器DHT11、土壤的溫度采集器DS18B20、土壤的濕度采集器FC-28、光照的強度采集器BH1570FVI、二氧化的碳濃度采集器MG811，片內(nèi)移植Wi-Fi射頻驅(qū)動程序，可以實時的連接路由網(wǎng)絡(luò)，與遠(yuǎn)端云服務(wù)器進(jìn)行通信。處理器運行Mico實時操作系統(tǒng)，負(fù)責(zé)各種采集任務(wù)間的切換與數(shù)據(jù)讀取。
移動設(shè)備端使用IOS手機(jī)以及PC的瀏覽器網(wǎng)頁，移動設(shè)備通過HTTP請求與智能農(nóng)業(yè)云服務(wù)器通信獲取農(nóng)作物歷史生長環(huán)境數(shù)據(jù)，采用長連接技術(shù)的MQTT協(xié)議進(jìn)行設(shè)備節(jié)點實時的數(shù)據(jù)透傳，PC端由獨立的行情@示界面，實時的獲取環(huán)境數(shù)據(jù)信息，移動端集成了百度云推送客戶端SDK，可以非常方便的進(jìn)行云端到客戶端的信息推送。
2.2 軟件系統(tǒng)設(shè)計
云平臺和移動端設(shè)計：
智能農(nóng)業(yè)云平臺運行在阿里云之上，配置了Linux的運行環(huán)境，選擇的操作系統(tǒng)為Ubuntu 14.04，系統(tǒng)配置了SSH遠(yuǎn)程連接，可以通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程登陸系統(tǒng)，進(jìn)行文件的部署與開發(fā)。云平臺后端采用Node.js語言開發(fā)，首先配置Node.js運行時環(huán)境，在Linux上安裝Node.js只需在Linux終端上執(zhí)行命令apt-get install nodejs即可自動安裝最新的版本工具。數(shù)據(jù)存儲運用mongodb，緩存數(shù)據(jù)庫采用Redis數(shù)據(jù)庫，Redis數(shù)據(jù)庫是基于內(nèi)存的key-value方式存儲，可以大大的提升系統(tǒng)數(shù)據(jù)的存取速率。
實時環(huán)境數(shù)據(jù)信息的發(fā)送系統(tǒng)中使用了MQTT協(xié)議進(jìn)行傳輸，MQTT協(xié)議使用Socket長連接技術(shù)與云平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，系統(tǒng)中使用30秒的心跳機(jī)制，每隔30秒定期的向云服務(wù)器發(fā)送一幀ping信號，云服務(wù)器接得到設(shè)備端的心跳，向設(shè)備端發(fā)送出一個pong信號，心跳機(jī)制可以保持網(wǎng)連接的持續(xù)性和實現(xiàn)設(shè)備端到云端的上行數(shù)據(jù)傳輸和云端到設(shè)備端的下行數(shù)據(jù)傳輸。MQTT協(xié)議基于訂閱模型，數(shù)據(jù)的發(fā)送需要指定一個主題，數(shù)據(jù)的接收也需要訂閱一個話題為了實現(xiàn)MQTT協(xié)議傳輸。
MQTT服務(wù)器主要用于和嵌入式端STM32F411CE和移動客戶端IOS進(jìn)行實時的雙向通信，通信的過程中采用了Socket的長連接技術(shù)，嵌入式設(shè)備端在MQTT服務(wù)器上一個話題，即可實現(xiàn)數(shù)據(jù)與云服務(wù)器的傳輸，云端接收到嵌入式端傳來的實時環(huán)境信息并將數(shù)據(jù)存放到環(huán)境信息表中，移動客戶端在MQTT服務(wù)器上訂閱一個數(shù)據(jù)話題，一旦話題的數(shù)據(jù)發(fā)生改變，服務(wù)器能夠?qū)崟r的把設(shè)備端數(shù)據(jù)推送到移動客戶端IOS上。
系統(tǒng)的主界面左上方有一個設(shè)備刷新按鈕，我們點擊時將自動的刷新獲取最新得到的設(shè)備信息數(shù)據(jù)，程序中通過讀取離線設(shè)備數(shù)組，將更新顯示列表的數(shù)據(jù)源重新渲染視圖顯示頁面。點擊右上方的設(shè)備添加按鈕，系統(tǒng)將通過自定義的用戶控制器，控制頁面自動跳轉(zhuǎn)到設(shè)備添加頁面。
3 結(jié)束語
本系統(tǒng)設(shè)計了將云平臺與嵌入式處理傳感采集單元和移動客戶端及PC網(wǎng)頁端相結(jié)合，實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的環(huán)境信息的實時采集與云端的上傳存儲功能，設(shè)計中考慮了如何減少系統(tǒng)資源的使用，使用了低功耗的ARM嵌入式處理器，傳感采集單元采用了數(shù)字型芯片，客戶端采用當(dāng)下智能的IOS系統(tǒng)作為移動端的展現(xiàn)，PC端可以讓用戶通過瀏覽器獲取設(shè)備的信息。
作者單位
吉林大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院 吉林省長春市 130012
摘 要：應(yīng)用智能軟件管理r業(yè)生產(chǎn)，主要針對的是控制、監(jiān)測影響農(nóng)作物生長的一系列因素，節(jié)約人力成本，充分利用現(xiàn)代科技提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量，完善管理項目，最終實現(xiàn)勞動密集型產(chǎn)業(yè)到智能化產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型。該文中軟件的設(shè)計工具為微軟銀光、C+語言編寫、應(yīng)用銀光界面采集并分析硬件傳感器數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)庫訪問、儲存數(shù)據(jù)。
關(guān)鍵詞：智能軟件 農(nóng)業(yè)管理 系統(tǒng)設(shè)計
智能農(nóng)業(yè)是伴隨社會經(jīng)濟(jì)、科技發(fā)展的必然產(chǎn)物，是指利用計算機(jī)軟件采集光照、溫濕度、氧氣濃度等諸多影響農(nóng)作物生長與產(chǎn)量的數(shù)據(jù)，而且能夠智能控制、調(diào)節(jié)農(nóng)作物生長的環(huán)境參數(shù)。筆者結(jié)合軟件系統(tǒng)的操作環(huán)境，并咨詢了具備豐富實踐經(jīng)驗的各位農(nóng)業(yè)專家、學(xué)者，最終決定從“歷史數(shù)據(jù)查詢”“實時數(shù)據(jù)監(jiān)測”“報警及報警數(shù)據(jù)查詢”“服務(wù)器遠(yuǎn)程訪問”“短信”等幾大功能模塊進(jìn)行開發(fā)與設(shè)計。
1 應(yīng)用Siverlight技術(shù)
網(wǎng)絡(luò)信息化的時代背景下，為了滿足用戶的操作習(xí)慣和使用需求，各種軟件編程技術(shù)層出不窮，最終通過技術(shù)實現(xiàn)了從HTML靜態(tài)頁面到動態(tài)頁面的過渡，隨著動態(tài)頁面技術(shù)的普及和應(yīng)用，程序員終于能夠設(shè)計出夢寐以求的在線應(yīng)用程序，沒過多久，又擁有了A-JAX技術(shù)，將軟件應(yīng)用程序從計算機(jī)桌面搬上了網(wǎng)絡(luò)。但是，上述技術(shù)都要在JavaScript代碼的支持下才能實現(xiàn)，所以在使用中容易出現(xiàn)這樣一個問題：頁面原本在某種瀏覽器上能夠正常運行，但是換了一個瀏覽器之后，即使代碼完全相同，頁面運行也會出現(xiàn)頓卡等現(xiàn)象。
與計算機(jī)桌面應(yīng)用程序相比，Web應(yīng)用程序的響應(yīng)速度較慢，于是，一種新的Silverlight技術(shù)就出現(xiàn)了，雖然1.0版本并沒有開發(fā)出創(chuàng)新的應(yīng)用程序，然而到了2.0版本，程序員就可以使用NET代碼開發(fā)出基于互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用程序，而且與瀏覽器無關(guān)，直至到了4.0版本，Silverlight已經(jīng)可以實現(xiàn)隱式、打印等功能，能夠很方便地調(diào)整數(shù)據(jù)位置，而且還提供了非常強大的WCF RIA服務(wù)，可以隨意地把桌面應(yīng)用程序轉(zhuǎn)移到網(wǎng)絡(luò)在線應(yīng)用，而且對界面的運行速度不會產(chǎn)生任何影響。所以，筆者決定采用Silverlight技術(shù)來設(shè)計智能農(nóng)業(yè)管理軟件系統(tǒng)，設(shè)計宗旨是提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)人員的效益以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，保證農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量。
2 Blend控制軟件的應(yīng)用
2.1 界面美化
以往在軟件開發(fā)過程中，常會出現(xiàn)編程員和設(shè)計員配合不默契的情況，而Blend是一種交互性設(shè)計工具，很好地解決了這一問題。如今，用戶對桌面及Web的應(yīng)用操作越來越高，不僅要求軟件具備實用、強大的功能，而且更追求界面的美觀簡潔，因此，軟件的美工設(shè)計和代碼設(shè)計的配合非常關(guān)鍵。作為一名軟件開發(fā)人員，筆者深有感觸，常常與美工人員反復(fù)討論協(xié)商，修改軟件框架，總要花費大量的時間才能很好地配合。而在Blend中編輯Silverlight項目UI代碼，可以與VS直接綁定，從而實現(xiàn)雙向修改代碼功能，于是就完美地解決了“代碼與美工”的配合問題，因此，Blend決定了該文中軟件系統(tǒng)的UI界面設(shè)計。
2.2 自定義控件
該系統(tǒng)需要使用大量的控件來設(shè)計應(yīng)用程序，特別是UI界面，而Silverlight并不能支持軟件所有功能的控件，比如Silverlight就不支持監(jiān)控界面中的某個節(jié)點控件。所以筆者在設(shè)計節(jié)點時，首先利用Silverlight自帶的控件畫一個圓，繼而再在圓中填進(jìn)去一張與節(jié)點相似的圖片。與此同時，筆者還想讓這個節(jié)點具有發(fā)光效果，于是找到自定義控件代碼后，將一個Effect填進(jìn)去然后設(shè)置為“發(fā)光”效果。完成了自定義控件，就可以添加、引用到程序中，該系統(tǒng)在設(shè)計“實時監(jiān)控模塊”時，就會使用到各種各樣的節(jié)點。
3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計
3.1 數(shù)據(jù)表的定義
為了保證數(shù)據(jù)庫的兼容性、穩(wěn)定性，該文將SQL Server作為系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，先做一張命名為“OldData Table”的歷史數(shù)據(jù)表（如表1所示），設(shè)定每隔5 min自動把數(shù)據(jù)儲存在數(shù)據(jù)庫里。
之后再做一張命名為“AlarmtDataTable”的報警數(shù)據(jù)表（如表2所示），用于存儲大棚節(jié)點監(jiān)測過程中超過報警值的數(shù)據(jù)。
3.2 數(shù)據(jù)庫存儲過程
4 結(jié)語
該文設(shè)計的是能夠?qū)崿F(xiàn)實時監(jiān)控、美化界面、數(shù)據(jù)查詢等多功能的智能農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)，希望為廣大軟件開發(fā)人員提供參考借鑒，進(jìn)一步推動我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展。
摘 要：現(xiàn)階段我國的機(jī)械生產(chǎn)制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展比較迅速，主要是依靠著新技術(shù)的支持。其中在對智能CAD技術(shù)的應(yīng)用下，就對機(jī)械設(shè)計的自動化以及精確性得到了有效保證，將智能CAD技術(shù)和農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計相結(jié)合，對機(jī)械設(shè)計的發(fā)展就有著促進(jìn)作用。本文主要就農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計的現(xiàn)狀以及智能CAD技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢加以分析，然后結(jié)合實際對智能CAD技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計中的應(yīng)用策略詳細(xì)探究，希望能通過此次研究分析，對農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計的應(yīng)用發(fā)展起到積極促進(jìn)作用。
關(guān)鍵詞：智能CAD技術(shù)；農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計；應(yīng)用
0 引言
隨著當(dāng)前我國的計算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，在和農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計相結(jié)合的情況下，就能有助于設(shè)計的優(yōu)化，能夠?qū)AD技術(shù)和農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計的作用優(yōu)勢充分發(fā)揮。通過從理論上對智能CAD技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計當(dāng)中的應(yīng)用情況進(jìn)行研究分析，就能從理論上對農(nóng)業(yè)設(shè)計提供理論支持依據(jù)。
1 農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計的現(xiàn)狀以及智能CAD技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢
1.1 農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計的現(xiàn)狀分析
長期的發(fā)展過程中，農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計主要是通過手工進(jìn)行繪制的，在設(shè)計上由于人為的疏忽就會造成差誤。在對于農(nóng)業(yè)機(jī)械圖紙設(shè)計師來說，隨著新的技術(shù)升級進(jìn)步，就能有助于對農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計的精確性以及效率的提高提供技術(shù)層面的支持。在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計過程中通過CAD技術(shù)的應(yīng)用，能夠在通過二維以及三維的技術(shù)應(yīng)用將設(shè)計進(jìn)行細(xì)化[1]。當(dāng)前的制造業(yè)已經(jīng)在CAD技術(shù)應(yīng)用中，對人工的勞動強度能夠有效減輕，這樣就能在經(jīng)濟(jì)效益上得到提高。農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計過程中對三維CAD技術(shù)的應(yīng)用以及成為機(jī)械設(shè)計過程中的重要課題。
1.2 農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計中智能CAD技術(shù)應(yīng)用特征
第一，設(shè)計方便化。智能CAD的技術(shù)應(yīng)用有著鮮明特征，在零件的設(shè)計上更加的方便化，通過三維CAD的技術(shù)應(yīng)用，就能在裝配環(huán)境當(dāng)中對零件加以設(shè)計，也能通過相鄰零件位置和外形對新的零件進(jìn)行設(shè)計，這樣就能在零件的設(shè)計效率上有效提高，在零件裝配的準(zhǔn)確率也能提高[2]。對設(shè)計環(huán)節(jié)的損壞情況查找過程中，通過附件軟件查找器就能準(zhǔn)確高效的查出，這對機(jī)械設(shè)計的整體質(zhì)量提高就打下了堅實基礎(chǔ)。
第二，縮短設(shè)計周期。能夠?qū)⒃O(shè)計的周期有效縮短，這是對CAD技術(shù)應(yīng)用最為優(yōu)秀的優(yōu)勢，能夠在設(shè)計的花費時間層面大大s短。在對整體的工作效率上就能有效提高。機(jī)械設(shè)計人員在實際的設(shè)計過程中，對CAD技術(shù)的應(yīng)用，能對原有的機(jī)械設(shè)計圖樣以及信息進(jìn)行有效保留，這樣就不實施重新的設(shè)計，這樣在局部的修改以及創(chuàng)新上就能實現(xiàn)。
2 農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計中智能CAD技術(shù)具體應(yīng)用
三維的設(shè)計系統(tǒng)建立下，通過 Auto Lisp等設(shè)計軟件的合作應(yīng)用下，就能對實際設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化，在對裝配模型的變型設(shè)計理論基礎(chǔ)上的機(jī)械設(shè)計方面，在當(dāng)前的CAD系統(tǒng)的建立產(chǎn)品幾何模型，主要是從零件建模開始實施的，這一方法就比較難對產(chǎn)品功能信息進(jìn)行有效表達(dá)。在裝配建模的作用上，主要是通過構(gòu)建完善對產(chǎn)品裝配信息描述的數(shù)據(jù)模型[3]。主要是通零件間裝配關(guān)系數(shù)據(jù)的層次以及關(guān)系模型進(jìn)行表示，在裝配模型方面對自然設(shè)計的過程相對比較符合，在變型設(shè)計的方法上比較良好。
對農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計中的底盤設(shè)計中，對CAD技術(shù)的應(yīng)用過程中，通過在三維空間當(dāng)中進(jìn)行設(shè)計，就能對零件的位置進(jìn)行確定，然后進(jìn)行建立坐標(biāo)系和總部件總成坐標(biāo)系。通過坐標(biāo)點方法進(jìn)行對總成裝配進(jìn)行完成，這樣在設(shè)計過程中，對機(jī)械動力性以及操縱性和穩(wěn)定性等分析工作進(jìn)行完善，在相應(yīng)的數(shù)據(jù)參數(shù)應(yīng)用下，就能進(jìn)行準(zhǔn)確性的設(shè)計。
對農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計過程中的智能CAD技術(shù)的應(yīng)用過程中，通過模塊化的變型設(shè)計就是在模塊基礎(chǔ)上進(jìn)行的設(shè)計，模塊和裝配關(guān)系主要是先進(jìn)行預(yù)先確定的，這樣就對使用的范圍進(jìn)行了明確化。在模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計層面主要有二維以及三維設(shè)計，在每種的設(shè)計方法上都有著各自的優(yōu)勢和不足[4]。在對計算機(jī)的硬件配置要求上不是很高，所以使用的成本也相對比較低廉，三維的設(shè)計能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計的參數(shù)化，在產(chǎn)品的設(shè)計過程中相對比較容易修改，這樣就在并行工程方面的目標(biāo)實現(xiàn)有著促進(jìn)作用。在對機(jī)械車身的設(shè)計中對智能CAD技術(shù)的應(yīng)用通過三維造型作為主要基礎(chǔ)，這樣設(shè)計師就能和CAD系統(tǒng)進(jìn)行交互，能夠把自己的概念進(jìn)行清晰的視覺模式幾何實體化，在設(shè)計的精確率以及設(shè)計的質(zhì)量上得到了提高。
3 結(jié)語
總而言之，對農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計過程中的智能CAD技術(shù)的應(yīng)用過程中，只有從多方面進(jìn)行考慮分析，將這一技術(shù)進(jìn)一步的優(yōu)化，實現(xiàn)集成化以及網(wǎng)絡(luò)化等，這樣才能更好的為農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計做出更大的貢獻(xiàn)。
作者簡介：孫梗，男，安徽宿州人，研究方向：機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)。
摘要：隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展及創(chuàng)新，其在各行各業(yè)中有著不可或缺的地位，尤其在農(nóng)業(yè)發(fā)展方面有重要指導(dǎo)作用。近年來，4G技術(shù)廣泛普及，使得農(nóng)業(yè)中小氣候監(jiān)測成為現(xiàn)實，并高效率地促進(jìn)我國農(nóng)田、果園、林地、大棚種植業(yè)發(fā)展。本文就4G技術(shù)對農(nóng)業(yè)氣候監(jiān)測的特點及應(yīng)用情況進(jìn)行有效分析。
關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)；氣候；4G技術(shù)；監(jiān)測
農(nóng)業(yè)小氣候指的是果園林地、大棚、農(nóng)田中貼近地表的環(huán)境參數(shù)。4G技術(shù)傳感器在農(nóng)業(yè)發(fā)展小氣候監(jiān)控中的普遍應(yīng)用，為農(nóng)作物種植優(yōu)良發(fā)育和生長提供重要保障。4G技術(shù)監(jiān)控可分為感知、傳輸和應(yīng)用三個階段，其中，感知是指土壤溫度、濃度等環(huán)境具體信息數(shù)據(jù)的采集；傳輸是將所有采集的數(shù)據(jù)經(jīng)由傳感器輸入分析系統(tǒng)的階段，在其輸送過程中，受采集數(shù)據(jù)復(fù)雜性、海量性影響，容易造成傳輸信道擁堵，影響數(shù)據(jù)分析準(zhǔn)確性。因此，4G技術(shù)的高效、合理運用對小氣候監(jiān)控有著重要意義。
1 小氣候中4G技術(shù)監(jiān)控的特點分析
1.1 數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確采集
農(nóng)作物種植環(huán)境中對外部環(huán)境有著嚴(yán)格的要求，尤其對氣候因素的要求最為顯著。適宜的光照強度、空氣和土壤溫濕度、二氧化碳濃度能有效提高作物生長效率，因此準(zhǔn)確采集和分析農(nóng)作物中小氣候情況，可利于研究人員及時改善氣候環(huán)境的不適宜性，以促進(jìn)作物生長，提高農(nóng)業(yè)發(fā)展效率。
1.2 動態(tài)監(jiān)控信息管理
數(shù)據(jù)采集具有海量性、復(fù)雜性的監(jiān)測特點，因此數(shù)據(jù)的動態(tài)監(jiān)控管理極為重要。通過實時監(jiān)控，可在一天內(nèi)多時態(tài)的查看農(nóng)業(yè)情況，及時發(fā)現(xiàn)不良情況并予以調(diào)整。同時，可在數(shù)據(jù)不符合作物實際需求時發(fā)出警報信號，提醒農(nóng)業(yè)人員給予有效預(yù)防措施，保障生長效率。例如土壤濕度下降時可提醒水源灌溉，濕度過高時則停止水源灌溉[1]。
1.3 視屏監(jiān)控的可視化
為確保農(nóng)作物生長順利，則需定期親自前往查看作物長勢、風(fēng)害、水害、病蟲害情況，這無形中加大了物力、財力和人力的浪費。人為檢查并不能完全發(fā)現(xiàn)不良情況，可能出現(xiàn)檢查遺漏，影響判定準(zhǔn)確度[2]。而可視化監(jiān)控能夠利用攝像頭多方位、多角度旋轉(zhuǎn)掃描的特點，以有效并全面的查看視頻信息，提高作物長勢的分析效率。
1.4 定位服務(wù)
農(nóng)業(yè)管理存在分布廣泛、數(shù)量多的特點，通過4G定位能夠準(zhǔn)確判斷某一農(nóng)田、大棚或果園林地小氣候情況，以便工作人員能及時對作物生長情況做出管理和改善，以促進(jìn)農(nóng)作物快速生長。
2 4G技術(shù)在小氣候監(jiān)控中的應(yīng)用
智能農(nóng)業(yè)是集傳感器、監(jiān)控、視頻傳輸和計算機(jī)操作為一體的發(fā)展模式，其很好的應(yīng)用了4G技術(shù)的各種特點。通過智能軟件的有效監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析，使得農(nóng)作物生長環(huán)境、生L局勢得到正常及合理發(fā)展，為智能農(nóng)業(yè)管理提供重要指導(dǎo)。
2.1 感知階段中傳感器排布設(shè)計
田地分布區(qū)域和環(huán)境不同，其傳感器的設(shè)置類型也會不同。因此，傳感器設(shè)計的節(jié)點可依據(jù)農(nóng)田位置和實際情況設(shè)置特定的匯聚節(jié)點，并依據(jù)各個節(jié)點存在的多跳技術(shù)匯總數(shù)據(jù)。傳感器分布陳列中，4G路由匯聚節(jié)點為父節(jié)點，其通信范圍中的路由節(jié)點則定為子節(jié)點，并將路由節(jié)點通信范圍內(nèi)的節(jié)點定為路由節(jié)點的子節(jié)點。其通信特點是子節(jié)點到父節(jié)點通信，相互之間不通信，由此形成了一種簇樹結(jié)構(gòu)，使得信息采集的通信結(jié)構(gòu)更為簡單和明確。但其對樹根部節(jié)點的數(shù)據(jù)信息傳送存在反復(fù)性，因而容易造成節(jié)點能量衰竭，致使區(qū)域信息輸送錯誤或數(shù)據(jù)丟失，導(dǎo)致工作人員不能及時正確查看作物生長狀況。
2.2 4G網(wǎng)絡(luò)專項傳輸
4G網(wǎng)絡(luò)可達(dá)100兆寬帶，可為數(shù)據(jù)、視頻傳輸和云計算提供通信效率保障。通過4G網(wǎng)，工作人員可以共享云計算系統(tǒng)中的智能溫濕度監(jiān)控技術(shù)，以實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)小氣候的遠(yuǎn)程測控。例如大棚溫室監(jiān)控，通過遠(yuǎn)程采集獲取小氣候數(shù)據(jù)，再經(jīng)模型分析后自行監(jiān)控棚內(nèi)溫室度，并自動控制內(nèi)外遮陽、噴淋滴灌、頂窗側(cè)窗、加溫補光及濕簾風(fēng)機(jī)設(shè)備，以充分滿足農(nóng)作物生長需求，實現(xiàn)精細(xì)化農(nóng)業(yè)管理格局[3]。因此，從信息數(shù)據(jù)處理和系統(tǒng)監(jiān)控后續(xù)性發(fā)展考慮，4G技術(shù)專用通信網(wǎng)絡(luò)具有較高應(yīng)用效果，其具備組網(wǎng)靈活、通信范圍大、信息安全和流量實際計費的應(yīng)用優(yōu)點。
2.3干擾信號分析
4G網(wǎng)絡(luò)傳輸可能會受多途徑效應(yīng)影響，致使傳輸信號質(zhì)量及能量下降。同時，小型區(qū)域內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋會發(fā)生同頻干擾，從而對監(jiān)控系統(tǒng)的工作效率帶來影響。對此，可通過網(wǎng)絡(luò)路徑的最優(yōu)選擇計算法以提高頻譜利用效率，保障信號的傳輸能量，以促進(jìn)農(nóng)業(yè)4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)化及可持續(xù)發(fā)展。
2.4身份驗證系統(tǒng)
4G技術(shù)專有的小氣候監(jiān)控系統(tǒng)中，4G用戶可經(jīng)由臺式電腦或手機(jī)客戶端，在訪問內(nèi)網(wǎng)時可直接用IP進(jìn)行登錄。而外網(wǎng)訪問時，則需進(jìn)行以下兩個措施：防火墻設(shè)置，可有效攔截非法訪問；身份驗證及密碼輸入，以確保用戶使用權(quán)益。同時，系統(tǒng)訪問時可對所有訪問信息進(jìn)行跟蹤和記錄，例如用戶名、IP地址、訪問時間、訪問操作，以便于管理人員對訪問信息予以甄別，提高賬戶安全度。
3 結(jié)語
4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的必備手段，也是提高農(nóng)作物生長發(fā)育和高產(chǎn)量的重要保障。為提高我國農(nóng)業(yè)發(fā)展水平，需積極全面推行農(nóng)業(yè)智能化、自動化、高科技發(fā)展模式，以將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者從繁重的勞作中解脫，更好地推動現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展，提高生產(chǎn)生活質(zhì)量。
作者簡介：王汝偉，本科學(xué)歷，助理農(nóng)藝師，研究方向：大田作物種植與管理以及農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)技術(shù)。
【摘要】智能農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)系統(tǒng)指能自動提取分析氣象、農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)，根據(jù)氣象與農(nóng)業(yè)的關(guān)系數(shù)據(jù)（如農(nóng)業(yè)氣象指標(biāo)、病蟲害發(fā)生發(fā)展的氣象因素等），提出農(nóng)事建議、災(zāi)害性天氣應(yīng)對措施，形成服務(wù)產(chǎn)品，經(jīng)人工校對、加工后，進(jìn)行自動的系統(tǒng)。服務(wù)產(chǎn)品的形式包括Word文件、短信等，自動服務(wù)產(chǎn)品的方式包括電子郵件、電話、短信、傳真、wap網(wǎng)站、打印紙質(zhì)材料等。本文論述了智能農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)系統(tǒng)實現(xiàn)的條件、必要性、可行性及具體實現(xiàn)方法。
【關(guān)鍵詞】農(nóng)業(yè)氣象智能農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)數(shù)據(jù)庫
目前，農(nóng)業(yè)氣象工作中廣泛使用了計算機(jī)，大量的農(nóng)業(yè)氣象信息通過計算機(jī)來獲取、整理、統(tǒng)計分析，為智能農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)系統(tǒng)的實現(xiàn)創(chuàng)造了前提條件。同時，由于信息量巨大、業(yè)務(wù)服務(wù)種類繁多、農(nóng)氣服務(wù)精細(xì)化要求、服務(wù)時效性要求（如大風(fēng)、冰雹等突發(fā)災(zāi)害性天氣信息必須盡快向有關(guān)農(nóng)戶，農(nóng)戶才有時間采取措施應(yīng)對），也要求有智能農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)系統(tǒng)來提高人工農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)效率。之前有人進(jìn)行了類似的研究，如病蟲害專家系統(tǒng)，該專家系統(tǒng)需要人工輸入農(nóng)業(yè)、氣象數(shù)據(jù)，且對輸入數(shù)據(jù)的方式限制較多，然后根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)判斷病蟲害未來的發(fā)展趨勢，提出應(yīng)對辦法。該專家系統(tǒng)未能實現(xiàn)所需數(shù)據(jù)的自動提取。本文提出的智能農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)系統(tǒng)監(jiān)測分析的數(shù)據(jù)種類較多，生成的服務(wù)產(chǎn)品種類較多。
智能農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)系統(tǒng)主要包括監(jiān)測模塊和執(zhí)行模塊。監(jiān)測模塊監(jiān)測災(zāi)害性天氣的出現(xiàn)、重要農(nóng)事季節(jié)的到來等，據(jù)此來啟動執(zhí)行模塊，生成、服務(wù)產(chǎn)品。智能農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)系統(tǒng)執(zhí)行模塊主要包括農(nóng)氣數(shù)據(jù)的提取、數(shù)據(jù)分析、形成服務(wù)產(chǎn)品、分發(fā)服務(wù)產(chǎn)品四大部分。
一、農(nóng)氣數(shù)據(jù)的提取
智能農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)系統(tǒng)需要提取的信息大致分為氣象、農(nóng)業(yè)兩類數(shù)據(jù)。氣象數(shù)據(jù)包括實況數(shù)據(jù)和預(yù)報數(shù)據(jù)，具體包括光照、氣溫、降水、風(fēng)、雷暴等數(shù)據(jù)，農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)包括作物發(fā)育期、生長狀況、病蟲害等農(nóng)作物有關(guān)數(shù)據(jù)。目前我省鄉(xiāng)鎮(zhèn)雨量站、區(qū)域站等自動站的使用，
為氣象服務(wù)提供了高時空密度的氣象數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可以方便的提取、分析，用于智能農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)系統(tǒng)。氣象數(shù)據(jù)的高時空密度，為智能農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)系統(tǒng)生成精細(xì)化、高時效的農(nóng)氣服務(wù)產(chǎn)品提供了基礎(chǔ)。目前可提取的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)包括作物發(fā)育期數(shù)據(jù)、作物生長狀況數(shù)據(jù)等。這些農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)種類比較單一、數(shù)量較少。農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的時空密度遠(yuǎn)不如氣象數(shù)據(jù)。比較重要的農(nóng)業(yè)病蟲害數(shù)據(jù)、溫室大棚等設(shè)施農(nóng)業(yè)分布的數(shù)據(jù)比較缺乏，目前我市在農(nóng)氣服務(wù)過程中用到的病蟲害信息一方面來自農(nóng)氣人員調(diào)查，一方面來自我市的植保站，需要用到的設(shè)施農(nóng)業(yè)分布數(shù)據(jù)來自現(xiàn)場調(diào)查。
我局之前對我市各縣市局觀測站的氣象觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行了提取、分析、整理，建立了觀測數(shù)據(jù)庫，采用的觀測資料格式有A文件和B文件。A文件提取速度較快，B文件提取速度較慢，但提取較為方便，因為B文件是Access數(shù)據(jù)庫格式。目前我局建立的觀測數(shù)據(jù)庫主要
用于數(shù)據(jù)查詢、為農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)材料制作提供氣象分析數(shù)據(jù)。該觀測數(shù)據(jù)庫尚未包含自動站、區(qū)域站數(shù)據(jù)，且隔一段時間更新一次，更新不夠?qū)崟r。目前制約智能農(nóng)氣服務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)因素主要包括農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的缺乏、數(shù)據(jù)格式的規(guī)范統(tǒng)一。可通過與農(nóng)林部門合作建立農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫的方式來解決。
二、農(nóng)氣數(shù)據(jù)的分析
農(nóng)氣數(shù)據(jù)的分析主要是用農(nóng)氣指標(biāo)等農(nóng)業(yè)與氣象關(guān)系數(shù)據(jù)來分析氣象對農(nóng)業(yè)的影響，決定應(yīng)采取的應(yīng)對措施。該步驟建立在指標(biāo)、農(nóng)業(yè)措施等數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上。目前我局搜集了“四大懷藥”、各種蔬菜、水果、養(yǎng)殖的一些指標(biāo)，建立了農(nóng)氣服務(wù)手冊，但是這些指標(biāo)數(shù)據(jù)尚未建立數(shù)據(jù)庫，尚不能用于智能農(nóng)氣服務(wù)系統(tǒng)。
三、農(nóng)氣服務(wù)產(chǎn)品的生成
農(nóng)氣服務(wù)產(chǎn)品主要采用Word格式、記事本格式。智能農(nóng)氣服務(wù)系統(tǒng)根據(jù)農(nóng)氣數(shù)據(jù)的分析產(chǎn)生服務(wù)產(chǎn)品，這些服務(wù)產(chǎn)品中可包括氣象數(shù)據(jù)分析、圖表、農(nóng)事建議等內(nèi)容。我局曾用Visual Basic語言的Word組件生成農(nóng)氣服務(wù)產(chǎn)品，但自動生成的Word文件內(nèi)容排版不夠完美，需要人工排版。
四、農(nóng)氣服務(wù)產(chǎn)品的分發(fā)
產(chǎn)品生成以后經(jīng)過人工修改、加工，然后就可以。可采用郵件、短信、電話、傳真、wap網(wǎng)站等方式。自動郵件方式需要服務(wù)對象數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫主要包括農(nóng)氣服務(wù)對象的一些信息，如種植作物種類、所種植作物的發(fā)育狀況、郵箱地址等。通過該數(shù)據(jù)庫中的信息，將服務(wù)產(chǎn)品有針對性地發(fā)到有關(guān)服務(wù)對象的郵箱中。
關(guān)于自動短信，需要對移動公司提供的發(fā)短信軟件的進(jìn)行二次開發(fā)。我局曾使用短信快車軟件服務(wù)短信，該軟件提供了二次開發(fā)接口，可以用來實現(xiàn)短信的自動發(fā)送。短信自動發(fā)送可以大大減少人工操作發(fā)短信的時間，利于預(yù)警等重要信息盡快到達(dá)用戶手中。
關(guān)于自動發(fā)送傳真，需要傳真電話與電腦的聯(lián)接。這個聯(lián)系主要用來實現(xiàn)數(shù)字信號與模擬信號的轉(zhuǎn)換。這需要相關(guān)硬件開發(fā)和配套軟件開發(fā)。
目前登陸wap網(wǎng)站的手機(jī)用戶越來越多，在wap網(wǎng)站上農(nóng)氣服務(wù)產(chǎn)品將是一個越來越重要的方式。以無線網(wǎng)絡(luò)作為傳輸通道，以手機(jī)作為終端處理設(shè)備的氣象信息服務(wù)將提高氣象信息的傳播效率1。通過本系統(tǒng)自動地將農(nóng)氣服務(wù)產(chǎn)品到wap網(wǎng)站上，廣大手機(jī)用戶將會迅速方便地收看到農(nóng)氣服務(wù)產(chǎn)品。
五、結(jié)語
1.智能農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)系統(tǒng)的實現(xiàn)需要多種數(shù)據(jù)庫的支持，尤其是指標(biāo)數(shù)據(jù)庫、農(nóng)事建議數(shù)據(jù)庫、氣象與病蟲害發(fā)生發(fā)展關(guān)系數(shù)據(jù)庫等農(nóng)業(yè)與氣象關(guān)系數(shù)據(jù)庫的建立。
2.智能農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)系統(tǒng)離不開人工的干預(yù)，該系統(tǒng)可以提高人工服務(wù)的效率，但是由于服務(wù)產(chǎn)品的復(fù)雜性，還需要農(nóng)氣人員來改進(jìn)服務(wù)產(chǎn)品的質(zhì)量，增加服務(wù)產(chǎn)品分析的深度，監(jiān)督智能農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)系統(tǒng)的運行。
3.該系統(tǒng)的使用可以節(jié)省一些重復(fù)、簡單步驟的時間，利于提高人工服務(wù)的效率、利于產(chǎn)品的及時。可推廣應(yīng)用于預(yù)報服務(wù)、專業(yè)氣象服務(wù)等。
