2.1 农业气象管理系统.pdf

第2章智慧农业综合应用

智慧农业系统是一个综合性的服务系统，为了实现系统的协调工作，需要将智慧农业系统拆分

为数个小的系统，每个子系统在智慧农业系统中都承担着不同的任务，本章以小型的综合物联网项

目为例讲解智慧农业系统中的各个子系统的功能特点。

2.1农业气象管理系统

2.1.1实验目的

掌握ZXBee通信协议的使用

掌握Android/web接口的使用

掌握农业气象管理系统的设计与开发

2.1.2实验环境

硬件：气象站传感器1个，光照度传感器1个，智云网关1个（默认为s4418/s6818网

关），LiteB无线节点2个，SmartRF04EB仿真器1个。

软件：WindowsXP/7/8/10，IAREmbeddedWorkbenchfor8051/ARM（IAR嵌入式

8051集成开发环境），AndroidStudio（Android集成开发环境），WebStorm（Web集

成开发环境）。

2.1.3实验原理

2.1.3.1系统设计目标

农业气象管理系统设计功能及目标如下：

农业气象管理系统

温度、湿度、雨量、风速、风向、光

照度、大气压力等农业气象数据采集

农业气象历史数据曲线显示与查询

1）基础功能是对农业气象系统温度、湿度、雨量、风速、风向、光照度、大气压力等农业气

象参数进行实时采集并通过图表等形式表现出来；

2）可以根据时间段来查询各项农业气象历史数据，并且通过曲线展示出来；

3）另外还可以根据气象站传感器跌倒状态来判断采集设备是否处于正常运行状态。

2.1.3.2业务流程分析

农业气象管理系统，从传输过程分为三部分：传感节点，网关，客户端（Android/Web），通

信流程图如下图所示：

1）搭载了传感器的ZXBee无线节点，加入到网关的协调器组件的ZigBee无线网络，并通过

ZigBee无线网络进行通信；

2）ZXBee无线节点获取到传感器的数据后，通过ZigBee无线网络，将传感器数据发送给网

关的协调器，协调器通过串口将数据发送给网关服务，通过实时数据推送服务将数据推送给网关客

户端和智云数据中心；

3）客户端（Android/Web）应用通过调用智云数据接口，经数据中心，实现实时数据监测等

功能。

客户端Android/Web应用

TCP/IP

TCP/IP智云数据中心

TCP/IP

网关智云服务

网关

无线汇集节点

无线传感网络

节点和传感器无线终端节点无线终端节点

导线导线

气象站光照度

2.1.3.3硬件原理说明

农业气象管理系统所使用的气象站及光照度传感器硬件相关原理及基本参数已经在“第1章智

慧农业基础应用”有相关说明，详情请参考农作物光强检测与曲线展示、气象站检测系统章节。

2.1.4实验内容

2.1.4.1硬件驱动设计

ZXBee智云数据通信协议

农业气象管理系统所使用的光照度传感器及气象站的通信协议如下表所示：

节点