為了方便農戶查看土壤情況有效幫助農戶防災減災，實現農場作 物的在線監測，本文設計了一套基于物聯網技術的土地管理設備——農 產作物環境監測分析系統，該系統采用 STM32 單片機、ESP8266、 DHT11、BHT - D 型 PH 復 合 電 極 模 塊、 云 服 務 器、Android、 MyBatis、MVP、Retrofits 等技術，通過在多種不同環境中檢測到農 場土壤的溫度濕度 PH 值數據，將硬件采集到的數據和分析的結果通過 軟件的交互界面展現給農戶，根據具體情況對作物進行施肥、灌溉、加 溫等操作，實現對農作物環境的遠程監測和控制。

　　農業生產是我國國民經濟的重要支柱，目前雖然農業現 代化取得較大的發展，但是農業生產管理方式還是古老的管 理方式，采用田間巡視，手工灌水、施肥等，既不科學也不 嚴謹，無法做到較好的管理。另外，農作物也受土地濕度， 鹽堿度，光照強度等因素影響顯著，如果缺乏對這些因素實 時檢測，會導致植根腐爛，作物缺水，營養不良等多種問題， 嚴重影響作物產量。

　　為了解決這一系列的問題，需要設計一 種能夠實現現代化土地管理的設備，能夠實現土地信息的采 集以及部分工作的智能化。 基于物聯網的現代化農業是發展趨勢，在農業生產過程 中需要持續的采集分析數據從而幫助作物生長提高作物的產 量�；�于物聯網的農業要做到標準化、數字化以及網絡化。 對于數據的采集要穩定、高效、廣泛。諸如對溫度、濕度、 天氣情況的采集可以在一定程度上幫助農戶提高效率以及精 準的防災。

　　系統技術路線 農場作物環境的監測的實現是從硬件到云服務器再到 移動端，該系統是一個軟硬結合的種植管理技術;一套基于 物聯網技術的土地管理設備，在土地中使用不同的傳感器形 成配合，全天候的為檢測土地溫濕度，鹽堿度，光照強度等 土地數據并將數據通過無線網絡上傳至服務器端，并將這些 數據傳輸到農戶的移動端提供給農戶進行查看，在服務器端 加入深度學習算法，通過土地檢測設備采集到的數據分析土壤情況，計算作物生長曲線，并提示用戶對土地進行處理。 同時加入遠程控制系統，讓用戶能夠做到遠程控制對土地的 澆灌，通風，補光等操作。既保證了硬件能夠在實地進行采 集上傳數據又保證了移動端軟件可以廣泛使用不受區域的限 制。

　　主要的組 成內容有器件、手機、電、云服務器等。土壤環境監測軟件平臺設計 軟件系統主要是面向移動端用戶的系統模塊。系統模塊 包括遠程操作模塊、用戶登錄注冊模塊、天氣土壤數據模塊、 歷史操作模塊、智能推送模塊。 軟 件 方 面 采 用 的 是 Rxjava+Retrofit+MVP 框 架 進 行 設 計 的。

　　采 用 了 前 后 端 分 離 的 形 式 進 行 開 發， 采 用 Okhttp 實現了通信請求。軟件后端開發中采用的是 Spring FrameWork 框架，Restful 接口實現了異步功能，通過異 步的方式可以實現數據處理和數據交換，并將處理結果返回 到安卓。數據庫主要采用 MySQL 用于據持久化，在后端利 用 Maybatis 的異步接口進行數據交換，即異步 IO，緩存采 用的是 Redis。 土壤環境監測硬件平臺設計 硬件系統平臺主要是對土壤環境監測的系統模塊。硬件 系統主要提供的是溫度濕度數據采集、PH 數據采集、時鐘 模塊、Wifi 模塊、延遲模塊等等。

　　各 個 模 塊 是 搭 建 在 STM32 單 片 機 上 用 戶 通 過 硬 件 設備可以采集到土壤中的溫度濕度 PH 值信息，PH 值是 根 據 采 集 到 的 電 壓 的 值 進 行 對 應 的 轉 換， 電 壓 范 圍 是 在 1000 ～ 5000 之間對應的 PH 值是在 1 ～ 14 之間，PH 讀 取到的數值采用 DAM 通道進行存儲 數據，采用信道順序周期性的采樣。

　　再通過 ESP8266wifi 模塊的串口對數據傳輸， 其中溫度濕度采用的硬件設備是 DHT11、采集 PH 的設備 是 AAS PH 復合電極模塊，溫濕度采集中單片機通過獲取 5 位的數據然后轉換為十進制數據， PH 值的采集是通過設 備檢測到的電壓值進行相應的轉換為 PH 值，并且做好時鐘 延遲功能。硬件設備主要包括了溫度模塊濕度模塊 Wifi 模 塊 PH 模塊，各個模塊是搭載在 STM32 單片機上。硬件模 塊實現了實時采集數據周期性采集數據穩定傳輸數據。

　　農作物論文范例：遼寧地區典型農作物生育期耗水規律分析

　　總結

　　農場環境監測分析系統從硬件，軟件，算法均涉及涵蓋， 系統集成化高，根據采集消息自動測算土壤信息，規劃種植 需求以及參數，實現提醒用戶進行合理的土地維護，從而提 高土壤適合生長程度，為作物提供良好生長環境。利用計算 機軟件來實現科技與現實技術相結合的手段帶動農產業的發 展，從而使我國的農業發展的更好，人們更能輕松的管理農 作物。