基干专家系统智慧农业管理平台探究.doc

基干专家系统智慧农业管理平台探究 　　摘要：为实时远程监控植物的生长信息，科学地调节环境参数，设计了基于专家系统的智慧农业管理平台。平台由感知层、传输层及应用层构成，可实现对环境温度、土壤湿度、空气湿度、光照度及CO2浓度的实时采集，通过专家系统分析得出管理决策，自动调整适合植物生长的环境参数，并实时将数据及现场情况通过系统界面展示给用户，从而减少人工操作的不确定性，真正实现智慧农业管理 关键词：专家系统；物联网；智慧?r业；远程监控；管理平台 中图分类号：TP18 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）31-0052-02 Abstract： Intelligent agricultural management platform based on expert system is designed for the real-time remote monitoring of the plants information and the scientific regulation of environmental parameters. The platform consists of the sensing layer， the transport layer and the application layer. Environmental temperature， soil moisture， air humidity， light intensity and CO2 can be analyzed by expert system. The environmental parameters can be automatically adjusted by the analysis decisions. The real-time data sent to the users through the interface of systems to reduce the uncertainty of manual operation. So this system can realize the real wisdom of agricultural management. Key words：expert system； internet of things； intelligent agriculture； remote monitoring； management platform 1 背景 农业是一个国家的立国之本，随着科技的发展，以人工智能为基础的智慧农业快速发展，促使了农业由简单自动化朝着智慧农业转型。智慧农业的核心技术涉及两个方面：一、如何实现数据的采集及传输；二、如何体现“智慧”。首先利用物联网体系结构，可以实现对农作物生长环境参数的采集及控制，为实现智慧农业提供了技术支持[1，2]。但仅利用物联网技术只是在原来简单自动化的基础上增加了可视及可控性，还不能称之为真正的智慧农业。专家系统能模仿人类的思维，根据拥有的专门知识进行推理，解决只有专家才能解决的问题[3]。本平台利用专家系统的智慧，实现在物联网基础上的智慧农业监控平台，减少在传统自动化控制下的单一性及人工控制平台对于操作人员专业技术的过于依赖性，实现真正的智慧农业管理平台 2 系统设计 系统以物联网三层架构为基础，由感知层、传输层及应用层构成。系统架构如图1所示[4，5] 感知层主要为数据采集及控制终端，包括温度传感器、湿度传感器、光照度传感器、CO2浓度传感器及喷淋、风机、增氧泵等设备。系统感知层需要监测的环境参数包括农业大棚内的环境温度、土壤湿度、空气湿度、光照强度以及CO2浓度 传输层主要实现感知层和应用层的数据双向传输。首先数据采集终端的将采集的数据发送给网关节点，网关节点与2G＼3G＼4G或以太网连接，将采集的环境参数传送到应用层供其处理。应用层可通过传输层发送控制命令，调节感知层的环境参数 应用层实现基于专家系统的管理软件，通过对于现场采集数据进行分析，利用专家系统判断当前环境参数是否有利于植物的生长，对于不利因素通过知识库的对比分析，给出建议参数，并发送控制命令通过传输层控制感知层的相关设备控制器，实现农业智慧控制 3 平台设计 3.1 功能设计 基于专家系统的智慧农业信息平台主要包括：数据采集模块，数据分析模块，数据管理模块，数据显示模块及数据控制模块五个模块[6-8]。系统功能结构如图2所示 其中数据采集模块采用TCP Socket技术监听并接受传输层上传的数据，数据采集分为两种级别：人工采集及自动采集。数据分析模块利用专家系统实现对现场采