【摘 要】
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农业物联网技术对现代精准农业的发展有良好的推动作用,其技术方案也在不断发展之中。目前多数农业物联网系统的开发模式是“一个应用,一次开发”,可伸缩性与可复用性较弱,具有较高的技术门槛,间接影响了研发周期和成本。本文基于通用嵌入式计算机架构,通过分析并抽取农业物联网的共性技术,提出了一种动态可配置的农业物联网系统设计方案并进行实践,可快速构建基于窄带物联网与无线传感器网络技术的农业物联网系统原型,为二
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农业物联网技术对现代精准农业的发展有良好的推动作用,其技术方案也在不断发展之中。目前多数农业物联网系统的开发模式是“一个应用,一次开发”,可伸缩性与可复用性较弱,具有较高的技术门槛,间接影响了研发周期和成本。本文基于通用嵌入式计算机架构,通过分析并抽取农业物联网的共性技术,提出了一种动态可配置的农业物联网系统设计方案并进行实践,可快速构建基于窄带物联网与无线传感器网络技术的农业物联网系统原型,为二次开发提供基础。主要工作如下:（1）通过抽取农业物联网系统的共性,以南京沁恒微电子2021年推出的RISC-V内核CH571微控制器为核心,以2017年高新兴物联推出的窄带物联网通信模组ME3616为远程通信媒介,遵循软硬件构件化设计原则,设计了一款能够配合运行于PC端的配置软件,具备可裁剪可配置功能的农业物联网系统终端。（2）针对许多传感器及变送系统具有非线性特征,导致微控制器的模数转换与实际物理量回归之间为非线性关系,本文提出了一种使用BP神经网络进行物理量回归的方案,建立了物理量回归的统一数学表达,可实现用户自主进行动态物理量回归与传感器老化矫正。（3）面向终端、云侦听程序、Web网页,设计了运行于PC端的配置软件,主要实现了三个方面功能:第一,终端通信的IP地址及端口的配置、增加传感器、重新编译、下载等;第二,云侦听程序的IP地址及端口的配置、添加传感器字段等;第三,Web网页界面风格、图表样式的配置等。云侦听程序及Web网页基于实验室前期共性软件设计。云侦听程序具备与终端及用户端的通信传输、数据存储等功能,Web网页具备与云侦听程序及终端进行数据交互、数据可视化、信息查询等功能。本文给出的软硬件模板及配置软件,能够实现非编程可运行的简明农业物联网系统,可在此基础上进行二次开发,降低了技术门槛,为众多个性化农业物联网系统的开发提供了一种快捷方案。
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