中小型规模智慧农业物联网终端节点设计

来源：农业工程学报杂志2020年第13期北京时间：

作者：万雪芬,郑涛,崔剑,蒋学芹,SardarMuhammadSohail,杨义,

摘要：为了能够向中小规模农业生产经营者提供深度定制的农业物联网技术，该研究研发了一种可用于农业设备信息化的智慧农业物联网终端节点。通过该终端节点将农业设备柔性接入物联网体系，并依托管理服务层App实现应用层App功能开发。系统硬件利用可编程片上系统的IP核重用技术实现对各种农业设备的接入，实现各农业场景中根据设备具体情况进行定制化应用。系统传输层采用LoRa广域网与蓝牙技术，支撑集中式与分布式农业管理服务体系。管理服务层App对底层节点设备操作与Android功能操作进行封装，实现应用层与底层功能结构的解耦，避免了应用层App开发时结构复杂、对底层功能结构变化适应性差、开发周期长等问题。实践应用结果表明，该农业物联网终端节点可有效实现对农业设备的接入，具有1 500 VDC的电磁隔离能力；节点的LoRa无线数据通道在无严重降雨的天气中数据包传输成功率接近100%，蓝牙可支持周围3 m范围内的移动设备现场接入；管理服务层App可有效支撑应用层功能快速开发；在直连上位机模式下，应用层App到节点设备间的功能延时分别小于400与1 700 ms，系统运行稳定，功能支撑可靠。该方法可为国内中小规模农业经营者的物联网信息化建设提供支持与参考。

关键词：物联网, 农业, 智能化, 可编程片上系统, LoRa, 移动智能设备