物联网作为信息产业的第三次浪潮,在传统农业向现代农业的升级改造中将会发挥重要的作用,而基于物联网的智慧农业将会是一个新的农业形态。物联网技术作为农业现代化的技术支撑,在农业生产和科研中的应用将会加快现代农业的发展。农业环境监控作为现代农业的重要组成部分,是掌握农业环境信息和农作物生长状况的有效手段。在农业生产过程中,土壤温度、土壤湿度、环境温度、环境湿度、雨量、风速、CO浓度、水环境pH值等多种自然因素共同影响农作物的生长。传统农业粗放的管理方式,无法对农业环境信息实现精细化、智能化管理。为改善传统农业生产方式,实现对农业的智能化管理,本文研究设计了基于物联网的智慧农业监控系统,该系统可实现对农业环境参数和农作物生长状况的实时监控和智能管理,对于提高农业生产效率与管理水平具有重要作用。论文首先对课题背景、目的和意义以及物联网所涉及的相关概念和技术进行分析介绍。基于物联网架构,设计了系统总体结构框图。以感知节点硬件架构、微控制器平台、无线通信模块、TDR-3土壤温湿度传感器、SH-300-ND CO浓度传感器、E-201-C-9型pH值传感器、海康威视高清视频监控摄像头、JY-QX小型自动气象站等环境感知传感器为核心,构建了传感器硬件节点。其次,设计并实现了无线传感器网络网关。网关的设计是在处理器的基础上,通过扩展ZigBee模块、WiFi模块、以太网模块、存储器模块和电源模块来实现。网关的ZigBee模块负责与无线传感器网络中的传感节点进行数据通信并对网络中的节点进行管理,同时采用WiFi模块来负责数据的无线传输和采用以太网模块来负责数据的有线传输,实现了网关作为连接传感节点与监控中心的相应功能。在无线传感器网络节点部署方法上,采用基于正三角形网格的部署方案,使单个节点的网络覆盖范围达到最大,极大降低应用成本。最后,对系统软件进行设计与实现,包括对感知层的感知节点、传输层的协调器网关和应用层的监控中心软件进行设计。在监控中心软件设计方面,通过在MyEclipse环境下,基于B/S架构采用JAVA和JSP语言,完成了对监控中心总体设计、监控中心Web服务器、监控中心前台界面设计、串口通信、客户端与数据库交互等,系统采用Tomcat服务器进行信息的发布,同时将Tomcat服务器与互联网进行连接,实现用户在任何地方均可访问监控中心,实现信息共享。经过系统测试及运行结果表明,本文研究设计的基于物联网的智慧农业监控系统具备以下基本功能:(1)能够对重要农田环境参数进行采集;(2)能够对农作物生长状况进行实时视频监测;(3)对所采集的农田环境参数和农作物生长状况信息,可存储在Web服务器,为现代农业的发展提供基础信息库;(4)监测节点的短距离无线组网与数据传输;(5)农业管理人员经过注册后,可以登录系统,对农田环境参数和农作物生长状况进行实时了解。由此可以看出,本文工作对于推动我国农业现代化的发展具有十分重要的意义。