基于物聯(lián)網(wǎng)的菠蘿采摘智慧農(nóng)業(yè)監(jiān)控平臺(tái)_吳臻.pdf

93 吳 臻 等 基于物聯(lián)網(wǎng)的菠蘿采摘智慧農(nóng)業(yè)監(jiān)控平臺(tái)第2期 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備第46卷 第2期 2025年4月 Vol 46 No 2 Apr 2025Modern Agricultural Equipment 基于物聯(lián)網(wǎng)的菠蘿采摘智慧農(nóng)業(yè)監(jiān)控平臺(tái) 吳 臻 倪培燊 黃培偉 邵泳志 廣東海洋大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 廣東 湛江 524088 摘 要 為采集菠蘿果相數(shù)據(jù) 監(jiān)控采摘機(jī)器作業(yè)情況 智能展示分析農(nóng)業(yè)信息 設(shè)計(jì)了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的菠蘿采摘 智慧農(nóng)業(yè)監(jiān)控平臺(tái) 根據(jù)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)與功能需求 硬件部分使用STM32單片機(jī)作為控制核心 通過(guò)通訊設(shè)備 傳感器和 定位模塊進(jìn)行信息收集與機(jī)器監(jiān)控 借助OneNET物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)傳輸數(shù)據(jù)到軟件后臺(tái) 軟件部分使用Java語(yǔ)言開(kāi)發(fā) 在 網(wǎng)頁(yè)上展示機(jī)器狀況與農(nóng)業(yè)信息 以可視化圖表顯示數(shù)據(jù)智能分析結(jié)果 并通過(guò)MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù) 測(cè)試結(jié)果表 明平臺(tái)運(yùn)行穩(wěn)定 功能達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)期 可進(jìn)行自動(dòng)化采集果相數(shù)據(jù) 智能化監(jiān)控機(jī)器狀況和可視化分析農(nóng)業(yè)信息 平臺(tái) 的使用能夠解決農(nóng)業(yè)信息收集困難問(wèn)題 為工作人員實(shí)施科學(xué)生產(chǎn)決策提供參考 提高菠蘿生產(chǎn)智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展程度 對(duì) 推動(dòng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程提供幫助 關(guān)鍵詞 物聯(lián)網(wǎng) 智慧農(nóng)業(yè) 數(shù)據(jù)采集 菠蘿采摘 中圖分類號(hào) TP273 S24 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A doi 10 3969 j issn 1673 2154 2025 02 014 收稿日期 2024 10 17 基金項(xiàng)目 廣東海洋大學(xué)2024年度校級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目 CXXL2024073 作者簡(jiǎn)介 吳臻 2003 男 本科 主要從事工業(yè)工程 物聯(lián)網(wǎng)和Java開(kāi)發(fā)研究 E mail 11413122vv 通信作者 倪培燊 1993 男 博士 講師 主要從事增材制造 仿真與優(yōu)化研究 E mail nipeishen 0 引言 菠蘿是熱帶和亞熱帶四大名果之一 享有 罐 頭之王 的美稱 1 對(duì)于傳統(tǒng)的菠蘿種植田來(lái)說(shuō) 菠 蘿收獲主要依靠人工勞作 采摘效率低下 人力成 本過(guò)高 雖然我國(guó)菠蘿種植面積和產(chǎn)量位居世界前 列 但在生產(chǎn)勞作和管理方面相對(duì)落后 采摘方式 的限制讓菠蘿產(chǎn)業(yè)面臨勞動(dòng)強(qiáng)度大和人力成本高的 問(wèn)題 2 3 以湛江市徐聞縣為例 該縣目前雖已形 成菠蘿規(guī)?；a(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)缴a(chǎn) 但菠蘿田間機(jī)械化 生產(chǎn)程度仍較低 生產(chǎn)管理過(guò)程中人工依賴程度較 高 4 隨著農(nóng)業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步 不少機(jī)械化 收獲裝備逐漸應(yīng)用于菠蘿種植實(shí)踐中 但當(dāng)下大多 菠蘿種植 采收機(jī)械均還處于試驗(yàn)應(yīng)用階段 未能 做到大規(guī)模推廣應(yīng)用 5 6 推進(jìn)菠蘿生產(chǎn)機(jī)械化 實(shí)現(xiàn)由人工作業(yè)向全程 機(jī)械化的產(chǎn)業(yè)升級(jí)是建立現(xiàn)代菠蘿產(chǎn)業(yè)的重要基礎(chǔ) 性工作 7 為解決菠蘿生產(chǎn)中農(nóng)業(yè)信息采集較困難的 問(wèn)題 設(shè)計(jì)基于物聯(lián)網(wǎng)的菠蘿采摘智慧農(nóng)業(yè)監(jiān)控平 臺(tái) 以提升菠蘿采摘機(jī)器監(jiān)控便捷性 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化 采集分析果相數(shù)據(jù) 1 平臺(tái)結(jié)構(gòu)與功能 以提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息感知 促進(jìn)智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展 為目標(biāo) 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)設(shè)計(jì)一種智慧農(nóng)業(yè)監(jiān)控平 臺(tái) 通過(guò)傳感器 通信設(shè)備和定位元件等硬件設(shè)備 實(shí)現(xiàn)監(jiān)控采摘機(jī)器和自動(dòng)收集數(shù)據(jù)功能 使用安全 可靠的物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)杰浖笈_(tái) 確保 信息傳輸安全 軟件部分設(shè)計(jì)智能分析程序?qū)r(nóng)業(yè) 信息進(jìn)行分析 并通過(guò)簡(jiǎn)潔的可視化頁(yè)面展示數(shù)據(jù) 與分析結(jié)果 實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)信息智能分析 1 1 平臺(tái)結(jié)構(gòu) 該智慧農(nóng)業(yè)監(jiān)控平臺(tái)結(jié)構(gòu)如圖 1 所示 主要由 物聯(lián)網(wǎng)模塊和軟件端 2 個(gè)部分組成 物聯(lián)網(wǎng)模塊主要負(fù)責(zé)對(duì)農(nóng)業(yè)信息進(jìn)行收集和處 理 通過(guò)稱重傳感器和雙目攝像頭檢測(cè)菠蘿重量與 果徑 北斗定位模塊對(duì)采摘機(jī)器進(jìn)行實(shí)時(shí)定位 上 述信息經(jīng)STM32單片機(jī)加密和序列化處理后 由 NBIOT通信模塊發(fā)送到OneNET物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)上 實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的傳輸 軟件端負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行接收 展示 分析和存 儲(chǔ) OneNET 物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)會(huì)將數(shù)據(jù)發(fā)送到后臺(tái)系統(tǒng) 94 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備 2025年 當(dāng)中 經(jīng)過(guò)后臺(tái)系統(tǒng)的解密和反序列化處理后 由 前端頁(yè)面進(jìn)行展示 并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析 用戶 登錄后可在頁(yè)面實(shí)時(shí)查看相關(guān)農(nóng)業(yè)信息 并借助平 臺(tái)對(duì)數(shù)據(jù)的分析結(jié)果 更加科學(xué)地管理菠蘿生產(chǎn) 圖1 智慧農(nóng)業(yè)監(jiān)控平臺(tái)結(jié)構(gòu) Fig 1 Structure of smart agriculture monitoring platform 1 2 主要功能 智慧農(nóng)業(yè)監(jiān)控平臺(tái)的功能主要為信息收集和數(shù) 據(jù)展示 2 個(gè)部分 具體內(nèi)容如圖 2 所示 平臺(tái)的信息收集功能主要通過(guò)各類傳感設(shè)備 對(duì)菠蘿果相數(shù)據(jù)及機(jī)器經(jīng)緯度信息進(jìn)行自動(dòng)采集 并通過(guò) STM32 單片機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理 確保傳 輸時(shí)的安全性 作為平臺(tái)的主要數(shù)據(jù)源 數(shù)據(jù)采集 時(shí)需要保證其連續(xù)性及穩(wěn)定性 因此要求設(shè)備能夠 長(zhǎng)時(shí)間使用且對(duì)復(fù)雜環(huán)境具有一定抗干擾能力 為 滿足數(shù)據(jù)加密需求 應(yīng)在單片機(jī)上設(shè)計(jì)好相關(guān)加密 算法 通信技術(shù)的選擇對(duì)安全性和傳輸速度有一定 要求 應(yīng)在防止數(shù)據(jù)泄露的前提下 及時(shí)準(zhǔn)確地傳 輸信息 數(shù)據(jù)展示功能為后臺(tái)系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行接收 分 析及展示 系統(tǒng)在接收到數(shù)據(jù)后 將其進(jìn)行處理與 分析 通過(guò)前端頁(yè)面展示結(jié)果 工作人員在使用時(shí) 能夠?qū)崟r(shí)查看機(jī)器作業(yè)狀態(tài) 果實(shí)果相信息 精準(zhǔn) 定位采摘機(jī)器 數(shù)據(jù)分析能對(duì)收獲情況進(jìn)行可視化 分析 以圖表形式展示數(shù)據(jù)變化趨勢(shì) 為工作人員 做出科學(xué)合理的生產(chǎn)決策提供有效參考 對(duì)提升農(nóng) 業(yè)數(shù)字化感知 促進(jìn)智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展起積極作用 圖 2 智慧農(nóng)業(yè)監(jiān)控平臺(tái)功能 Fig 2 Function diagram of smart agriculture monitoring platform 2 硬件設(shè)計(jì) 智慧農(nóng)業(yè)監(jiān)控平臺(tái)的物聯(lián)網(wǎng)硬件負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)信息 收集功能 通過(guò)各傳感器采集果相信息 監(jiān)控采摘 機(jī)器 包含控制核心 通訊設(shè)備 信息采集設(shè)備和 定位元件 4 個(gè)部分 具體架構(gòu)如圖 3 所示 圖 3 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu) Fig 3 Hardware architecture diagram of system 2 1 控制核心 作為硬件的主要控制部分 控制核心采用 STM32F103C8T6 單片機(jī) 該型號(hào)單片機(jī)使用較廣 具有良好的性能和豐富的通信串口 能夠滿足系統(tǒng) 使用需求 8 單片機(jī)使用時(shí)通過(guò)串口連接其他硬件設(shè) 備 在接收到其他設(shè)備傳輸?shù)臄?shù)據(jù)后 根據(jù)預(yù)設(shè)好 95 吳 臻 等 基于物聯(lián)網(wǎng)的菠蘿采摘智慧農(nóng)業(yè)監(jiān)控平臺(tái)第2期 的 MD5 加密算法 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行 MD5 加密和序列化 處理 以滿足數(shù)據(jù)傳輸時(shí)的安全需求 2 2 通訊設(shè)備 目前主流的物聯(lián)網(wǎng)連接技術(shù)有 NBIOT Wi Fi ZigBee LoRa 等 其中 NBIOT 技術(shù)在覆蓋面積及深 度 成本 速率 功耗和安全性等方面具有明顯的 優(yōu)勢(shì) 9 10 在同樣的頻段下 NBIOT技術(shù)的覆蓋范 圍比其他通訊技術(shù)的范圍更廣闊 更適合在農(nóng)田等 覆蓋范圍需求較大的地方使用 同時(shí) NBIOT 設(shè)備具 備較快的傳輸速度 能夠及時(shí)地傳遞信息 因此本 系統(tǒng)采用 NBIOT 通信模塊作為平臺(tái)的通訊設(shè)備 數(shù) 據(jù)經(jīng) STM32 單片機(jī)加密封裝處理 通過(guò)串口傳輸?shù)?NBIOT 通信模塊后 模塊利用 MQTT 協(xié)議發(fā)送數(shù)據(jù) 到 OneNET 物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn) 11 2 3 信息采集設(shè)備 信息采集設(shè)備作為平臺(tái)的數(shù)據(jù)來(lái)源 需要保證 設(shè)備運(yùn)作足夠穩(wěn)定 同時(shí)對(duì)自然環(huán)境干擾具有一定 抵抗性 其組成主要包括稱重傳感器和雙目攝像 頭 稱重傳感器使用 HX711 型號(hào) 這種重量傳感器 具有測(cè)量準(zhǔn)確 穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn) 12 相較同類型設(shè) 備 HX711 型號(hào)具有更快的反應(yīng)速度和更強(qiáng)的抗干 擾能力 能夠滿足在機(jī)器行進(jìn)過(guò)程中快速準(zhǔn)確稱量 菠蘿重量的需求 雙目攝像頭負(fù)責(zé)對(duì)菠蘿果徑進(jìn)行 識(shí)別 通過(guò)訓(xùn)練好的模型和算法 檢測(cè)菠蘿果實(shí)的 直徑 使用時(shí)要求攝像頭能夠精準(zhǔn)捕捉到圖像 并 在短時(shí)間內(nèi)識(shí)別出果徑大小 因此使用 HBVCAM W202011HD V33 型號(hào)攝像頭 該攝像頭能夠進(jìn)行雙 目同步識(shí)別 具有較高分辨率 能夠滿足平臺(tái)果徑 檢測(cè)的需求 2 4 定位元件 機(jī)器定位作為平臺(tái)重要數(shù)據(jù)之一 對(duì)工作人員 監(jiān)控采摘機(jī)器作業(yè)情況 確定機(jī)器實(shí)時(shí)位置具有重 要意義 要求定位元件精確程度高 續(xù)航時(shí)間長(zhǎng) 該平臺(tái)選用 TAU804M N1B0 型北斗導(dǎo)航定位專用產(chǎn) 品 該型號(hào)作為單頻標(biāo)準(zhǔn)精度模塊 具有優(yōu)秀的電 源管理結(jié)構(gòu) 其高精度和低能耗的特性適合在野外 等場(chǎng)地使用 能夠較好地滿足精準(zhǔn)穩(wěn)定確定機(jī)器位 置的需求 3 軟件設(shè)計(jì) 平臺(tái)的軟件部分負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)展示功能 系統(tǒng) 基于智能分析程序?qū)r(nóng)業(yè)信息進(jìn)行分析 并通過(guò)前 端頁(yè)面進(jìn)行可視化展示 軟件部分包括物聯(lián)網(wǎng)云平 臺(tái) 后臺(tái)系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫(kù)和前端頁(yè)面 3 1 物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)設(shè)計(jì) 物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)作為物聯(lián)網(wǎng)模塊與軟件端之間數(shù) 據(jù)傳遞的重要橋梁 對(duì)系統(tǒng)的正常運(yùn)行具有重要意 義 OneNET 物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)是中國(guó)移動(dòng)為管理物聯(lián)網(wǎng) 設(shè)備開(kāi)發(fā)的智能云平臺(tái) 為使用者提供了快速開(kāi)發(fā) 安全通信等方面的服務(wù) 13 該物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)支持多 種通信協(xié)議類型和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境 擁有完整的物聯(lián)網(wǎng)設(shè) 備開(kāi)發(fā)功能 具有高效 安全 穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn) 該系 統(tǒng)使用 OneNET 物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn) 在 產(chǎn)品開(kāi)發(fā)界面完成設(shè)備初始化 即可將 NBIOT 通 信模塊接入平臺(tái)進(jìn)行管理 產(chǎn)品開(kāi)發(fā)界面如圖 4 所示 物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)接收到 NBIOT 通信模塊發(fā)送 的數(shù)據(jù)后 會(huì)將數(shù)據(jù)安全地傳輸?shù)较到y(tǒng)后臺(tái) 防止 數(shù)據(jù)外泄 圖 4 OneNET 平臺(tái)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)界面 Fig 4 Product development interface diagram of OneNET platform 3 2 后臺(tái)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 監(jiān)控平臺(tái)的后臺(tái)系統(tǒng)基于 Java 語(yǔ)言開(kāi)發(fā) 利用 SpringBoot 和 MyBatis Plus 框架進(jìn)行構(gòu)建 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 采用 3 層架構(gòu)模式 包括表現(xiàn)層 業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù) 據(jù)訪問(wèn)層 該架構(gòu)模式能夠降低層級(jí)間的耦合度 有 利于實(shí)現(xiàn)邏輯與功能的復(fù)用 提高系統(tǒng)的可維護(hù)性 和擴(kuò)展性 如圖 5 所示 96 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備 2025年 圖 5 3 層架構(gòu)設(shè)計(jì) Fig 5 3 layer architecture design diagram 表現(xiàn)層作為后臺(tái)系統(tǒng)與前端頁(yè)面的連接層 主 要負(fù)責(zé)處理前端頁(yè)面發(fā)送的請(qǐng)求并返回相應(yīng)結(jié)果 用戶的訪問(wèn)請(qǐng)求經(jīng)該層傳遞至業(yè)務(wù)邏輯層處理 處 理后傳回表現(xiàn)層并封裝成相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 發(fā)送到 前端頁(yè)面 使頁(yè)面能夠直接展示數(shù)據(jù) 以確保響應(yīng) 的流暢性 業(yè)務(wù)邏輯層通過(guò)設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)邏輯 實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各項(xiàng) 核心功能 確保系統(tǒng)穩(wěn)定高效運(yùn)行 該層位于表現(xiàn) 層和數(shù)據(jù)訪問(wèn)層之間 接收來(lái)自表現(xiàn)層的數(shù)據(jù) 對(duì) 數(shù)據(jù)進(jìn)行 MD5 解密和反序列化處理 完成數(shù)據(jù)加密 功能 通過(guò)設(shè)計(jì)好的程序 對(duì)采摘數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分 析等操作后 將結(jié)果返回表現(xiàn)層 實(shí)現(xiàn)平臺(tái)對(duì)信息 的智能分析 數(shù)據(jù)訪問(wèn)層負(fù)責(zé)與數(shù)據(jù)庫(kù)交互 對(duì)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn) 行讀寫(xiě) 該層對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)操作方法進(jìn)行封裝 將 增 刪改查 等數(shù)據(jù)操作方法封裝成業(yè)務(wù)邏輯層調(diào)用接口 使業(yè)務(wù)邏輯代碼與數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)代碼分離 減少數(shù)據(jù)庫(kù)入 口點(diǎn) 提高代碼的模塊化程度和數(shù)據(jù)安全性 3 3 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 采摘工作收集的數(shù)據(jù)種類繁多 需要選取安全 高效的數(shù)據(jù)庫(kù)以滿足平臺(tái)快速讀寫(xiě)信息需求 基于 平臺(tái)功能和數(shù)據(jù)體量 綜合考慮成本及系統(tǒng)適配性 平臺(tái)選擇MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 作為一種 開(kāi)源的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù) MySQL 數(shù)據(jù)庫(kù)在眾多領(lǐng)域 得到廣泛應(yīng)用 14 同時(shí)該數(shù)據(jù)庫(kù)具有足夠的安全 性和完善的權(quán)限控制功能 能夠有效地保證數(shù)據(jù)的 安全性 3 4 前端頁(yè)面設(shè)計(jì) 前端頁(yè)面使用 Vue3 和 ElementUI 框架進(jìn)行開(kāi)發(fā) 作為用戶主要接觸界面 需要以直觀的視圖和簡(jiǎn)潔 的圖形展示數(shù)據(jù)內(nèi)容和分析結(jié)果 Vue3 和 ElementUI 框架作為前端開(kāi)發(fā)常用框架 擁有豐富的生態(tài)和大 量的視圖模型 具有良好的擴(kuò)展性和兼容性 可添 加多種功能模塊以滿足系統(tǒng)展示需求 4 測(cè)試結(jié)果分析 為測(cè)試監(jiān)控平臺(tái)使用效果 選擇在湛江徐聞某 菠蘿種植田地進(jìn)行實(shí)地測(cè)試 測(cè)試時(shí)間為 2023 年 7 月 19 至 28 日 期間共進(jìn)行 7 次采摘測(cè)試 將物聯(lián)網(wǎng)模塊安裝到采摘機(jī)器上啟動(dòng) 模塊會(huì) 在機(jī)器作業(yè)過(guò)程當(dāng)中收集采摘數(shù)據(jù) 并通過(guò) NBIOT 通信模塊和 OneNET 物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)傳輸數(shù)據(jù)到系統(tǒng) 后臺(tái) 先測(cè)試系統(tǒng)能否正常顯示機(jī)器狀態(tài) 進(jìn)入系統(tǒng) 界面 輸入賬號(hào)密碼進(jìn)行登陸 能夠正常顯示采摘 機(jī)器實(shí)際狀態(tài) 滿足測(cè)試要求 測(cè)試中機(jī)器實(shí)時(shí)狀 態(tài)如圖 6 所示 圖 6 機(jī)器實(shí)時(shí)狀態(tài)顯示 Fig 6 Actual machine status display diagram 接下來(lái)測(cè)試系統(tǒng)能否確定機(jī)器定位 點(diǎn)擊機(jī)器 定位 頁(yè)面上能夠精確顯示機(jī)器位置 滿足系統(tǒng)功 能要求 機(jī)器定位情況如圖 7 所示 在平臺(tái)中點(diǎn)擊采摘信息 查詢菠蘿采摘數(shù)據(jù) 成功顯示 7 次采摘測(cè)試的果相數(shù)據(jù)匯總 通過(guò)平臺(tái) 可詳盡地了解到不同批次菠蘿采摘情況及每批次的 果實(shí)果相信息 如圖 8 所示 97 吳 臻 等 基于物聯(lián)網(wǎng)的菠蘿采摘智慧農(nóng)業(yè)監(jiān)控平臺(tái)第2期 圖 7 機(jī)器定位顯示 Fig 7 Machine positioning display diagram 圖 8 菠蘿果相數(shù)據(jù)匯總 Fig 8 Summary of pineapple fruit phase data 點(diǎn)擊數(shù)據(jù)分析 系統(tǒng)會(huì)根據(jù)已有采摘數(shù)據(jù)進(jìn)行 智能分析 并自動(dòng)生成可視化圖表 如圖9所示 可視化圖表能直觀地展示農(nóng)業(yè)信息 反映數(shù)據(jù)變化 趨勢(shì) 為用戶實(shí)施農(nóng)業(yè)決策提供科學(xué)參考 圖 9 菠蘿果相數(shù)據(jù)分析 Fig 9 Diagram of pineapple fruit phase data analysis 從測(cè)試結(jié)果可看出 菠蘿的果實(shí)平均重量范圍在 1 07 1 33 kg 果實(shí)平均直徑范圍在 16 83 19 33 cm 其中第 2 批次采摘的菠蘿平均直徑最小 為 16 83 cm 說(shuō)明該批次菠蘿生長(zhǎng)情況一般 后續(xù)需要對(duì)所在收 獲區(qū)域的種植環(huán)境進(jìn)行改善 測(cè)試結(jié)果表明系統(tǒng)能 夠正常運(yùn)行 功能滿足使用要求 具有可視化程度 高 信息查閱方便等優(yōu)點(diǎn) 5 結(jié)語(yǔ) 設(shè)計(jì)了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的菠蘿采摘智慧農(nóng)業(yè) 監(jiān)控平臺(tái) 該平臺(tái)使用物聯(lián)網(wǎng)模塊監(jiān)控菠蘿采摘 機(jī)器和收集處理果實(shí)數(shù)據(jù) 通過(guò) NBIOT 通信模塊和 OneNET 物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸 最后在前端頁(yè) 面上對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化展示 平臺(tái)能夠?qū)麑?shí)的果相 信息進(jìn)行收集和分析 幫助果農(nóng)判斷菠蘿種植情況 分析收成變化 提高土地產(chǎn)出率和勞動(dòng)生產(chǎn)率 同時(shí) 還能在多機(jī)聯(lián)合作業(yè)的情況下 對(duì)機(jī)器狀況和機(jī)器所 在位置進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控 實(shí)現(xiàn)智能化管理采摘機(jī)器 參考文獻(xiàn) 1 鄧修文 呂建秋 張雪艷 等 湛江地區(qū)菠蘿產(chǎn)業(yè) 發(fā)展現(xiàn)狀及對(duì)策研究 J 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué) 2023 43 1 119 124 2 陳志軒 王宏軒 李海亮 等 菠蘿機(jī)械化采摘 技術(shù)與裝備研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì) J OL 農(nóng)機(jī)化研 究 2025 47 6 1 7 41 DOI 10 13427 j issn 1003 188X 2025 06 001 3 倪燕妹 代葉 鄧干然 等 我國(guó)菠蘿生產(chǎn)機(jī)械化技 術(shù)發(fā)展概況 J 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備 2024 45 1 17 23 4 陳敏忠 鄭爽 鄧干然 等 湛江市菠蘿田間生 產(chǎn)機(jī)械化需求分析與展望 J 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備 2021 42 2 18 21 5 劉維孟 李沐桐 菠蘿田間收獲裝備現(xiàn)狀及其短板 技術(shù)分析 J 南方農(nóng)機(jī) 2023 54 21 11 14 6 劉青 周思理 鄧干然 等 我國(guó)菠蘿主產(chǎn)區(qū)產(chǎn)業(yè) 發(fā)展現(xiàn)狀及對(duì)策 J 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備 2024 45 3 11 15 20 7 崔振德 陳明文 謝季青 等 湛江市宜機(jī)化菠蘿 栽培模式及其機(jī)械化研究初探 J 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備 2022 43 4 2 9 8 ZHENLIN J REN B Weather monitoring system based on STM32 and OneNet Internet of Things platform J Journal of Physics Conference Series 2021 1 1820 9 王興家 張霞 穆元杰 等 基于物聯(lián)網(wǎng)的豬舍環(huán)境 監(jiān)測(cè)系統(tǒng) J 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備 2024 45 3 54 62 10 王宇健 NBIOT 技術(shù)在工業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用 J 現(xiàn) 代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化 2022 12 10 96 97 99 11 LI L LIU W LI X et al Implementation of cloud service platform for monitoring charging facility status of electric vehicle based on MQTT J International Journal of Innovative Computing and Applications 2023 14 3 17315 12 孫榮耀 孟錦濤 葉方雨 等 基于 STM32 的智能 垃圾分揀系統(tǒng) J 無(wú)線互聯(lián)科技 2024 21 5 24 27 13 過(guò)澤棟 吳江 基于 OneNET 的幅頻曲線測(cè)量裝置 設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) J 智能計(jì)算機(jī)與應(yīng)用 2024 14 9 93 98 14 龐敏 MySQL 數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)安全應(yīng)用設(shè)計(jì)技術(shù)研究 J 數(shù)字通信世界 2024 9 25 27 下轉(zhuǎn)第122頁(yè) 122 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備 2025年 糧生產(chǎn)中的應(yīng)用實(shí)踐與思考 J 農(nóng)業(yè)科技通訊 2024 1 130 132 6 朱立安 論智能農(nóng)機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用研究 J 現(xiàn) 代農(nóng)業(yè)研究 2021 27 8 75 76 7 陸蓉 胡肄農(nóng) 黃小國(guó) 等 智能化畜禽養(yǎng)殖場(chǎng) 人工智能技術(shù)的應(yīng)用與展望 J 天津農(nóng)業(yè)科學(xué) 2018 24 7 34 40 8 杜遷 芒市山區(qū)半山區(qū)農(nóng)機(jī)化發(fā)展思考 J 南方農(nóng)業(yè) 2019 13 4 93 96 9 杜遷 牟良勇 楊云珺 等 糧食作物生產(chǎn)全程機(jī) 械化服務(wù)體系建設(shè)和對(duì)策 J 中國(guó)農(nóng)機(jī)裝備 2023 2 89 91 10 趙春江 智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及戰(zhàn)略目標(biāo)研究 J 智 慧農(nóng)業(yè) 中英文 2019 1 1 1 7 study on the Application status of smart Agriculture in Mangshi DU Qian 1 SI Xia 2 JIN Xin 1 1 Mangshi Agricultural Machinery Technology Promotion Station Mangshi 678400 China 2 Xishan Township Animal Husbandry and Veterinary Station Mangshi 678400 China Abstract Smart agriculture is based on high performance agricultural machinery and equipment and the modern agriculture with deep integration of information and communication technology is the future development direction of agriculture Smart agriculture production is gradually becoming a social consensus agricultural practitioners in Mangshi have conducted fruitful explorations on the promotion and application of relevant intelligent agricultural machinery and equipment technologies and accumulated certain experiences This paper described the development station of smart agriculture in Mangshi analyzed the problems encountering in the development and application and put forward corresponding countermeasures and suggestions for further development Key words smart agriculture intelligent equipment countermeasure smart Agriculture Monitoring Platform of Pineapple Picking Based on the Internet of Things WU Zhen NI Peishen HUANG Peiwei SHAO Yongzhi School of Mechanical Engineering Guangdong Ocean University Zhanjiang 524088 China Abstract In order to collect pineapple fruit phase data monitor the operation of picking machines and intelligently display and analyze agricultural information a smart agriculture monitoring platform of pineapple picking based on the Internet of Things was designed According to the structure and functional requirements of the platform the hardware part used STM32 microcontroller as the control core Information collection and machine monitoring were carried out through communication devices sensors and positioning modules and data was transmitted to the background with the help of OneNET IoT cloud platform The software was developed in Java displays machine conditions and agricultural information on the web page displayed the results of intelligent data analysis in visual charts and stored data through the MySQL database The test results showed that the platform was stable in operation the function met the design expectations and could be used for automatic collection of fruit phase data intelligent monitoring of machine status and visual analysis of agricultural information The use of the platform can solve the problem of agricultural information collection provide reference for staff to implement scientific production decisions improve the development degree of smart agriculture in pineapple production and help to promote the process of agricultural modernization Key words Internet of Things smart agriculture data collection pineapple picking 上接第97頁(yè)