随着计算机技术的不断发展以及农业信息化的不断推进,我国的农业远程监控系统在整体技术上有了长足的发展。农业远程监控系统旨在优化农业生产管理,提高农作物产量质量,减轻农民工作负担,其根本服务对象是农业工作者。从现阶段农业远程监控系统的发展来看,由于需要昂贵的开发维护成本以及专业的系统管理人员,使其无法向农户全面推广,将长时间停留在小范围试推广阶段。我国是农业大国,农业的发展速度和信息化程度直接影响着我国经济的发展。在过去的20年里,我国的农业劳动力连续下降,农业人口逐渐流出,为有效保证我国的农业增加值和粮食生产量,全面引入先进技术和管理制度,真正实现农业现代化迫在眉睫。本文提出的基于CPS的农业远程监控系统面向所有的农户和农业领域工作者,强调物理世界和信息世界的紧密结合,以系统租赁的形式按用户所需,为其提供部署于云平台上的监控服务。本文所做的工作主要包括:1.构建了基于CPS的温室大棚远程监控系统体系架构。CPS强调物理世界和信息世界的紧耦合,强调物理世界的感知和信息世界的反馈,强调庞大的信息量和信息处理。将温室大棚作为农业远程监控系统研究中的应用实例,以Tan等人提出的CPS原型架构为基础,构建体系结构完善,契合农业实际,满足用户需求,突破传统思维的农业远程监控系统体系架构。2.在基于CPS的温室大棚远程监控系统体系架构的基础上,实现物理世界与信息世界的通信。设计了适合部署于农田环境的终端节点和适合在农田环境下使用的ZigBee-3G无线通信网关,并对节点的数据采集、处理、通信情况以及ZigBee-3G网关的性能进行了测试。3.决策控制单元是CPS系统中的重要组成部分,将模糊控制应用于此,设计了模糊控制器,利用Simulink对温室模糊控制系统和温室PID控制系统进行仿真,并将仿真结果进行对比分析。4.结合CPS和云服务的特点,结合现有监控系统的不足,提出在农业上应用租赁的服务模式。租赁是降低用户成本的重要方式之一,多租户也是SaaS中的核心应用技术。针对实现多租户的几个关键点,分析现有应用实例、实现数据隔离、实现数据可配置、设计界面原型,从而得出多租户模式应用于该系统中具备可行性。与现有的监控系统不同,基于CPS的农业远程监控系统于用户来说,强调的是软件租赁、集中管理。不需要用户购买软件、服务器,也不需要用户聘请计(?)算机专业人员来管理系统,用户只需要支付租金,系统的维护、管理、升级都由提供方来完成。这样的服务形式为用户大大降低了投入成本,无论是农民个体、试验田,还是农业园区,都可以成为该系统的用户。而对于农业领域的专家来说,系统所收集到的庞大的农业信息,将成为其开展研究的重要支撑。