农田信息采集机器人优化设计及田间试验

1

作者 吴春升 《农机使用与维修》 2025年第3期31-35,共5页

随着全球人口的不断增长和农业资源的日益紧张,现代农业面临着提高生产效率、保障食品安全和实现可持续发展的重大挑战。农田信息采集机器人通过搭载多种传感器和先进的数据处理技术,能够实现对农田环境、作物生长状况、土壤湿度、病虫... 随着全球人口的不断增长和农业资源的日益紧张,现代农业面临着提高生产效率、保障食品安全和实现可持续发展的重大挑战。农田信息采集机器人通过搭载多种传感器和先进的数据处理技术,能够实现对农田环境、作物生长状况、土壤湿度、病虫害等信息的全面采集与分析。该文设计一种农田信息采集机器人,通过多传感器融合技术实现对农田环境的全面监测与数据采集,并结合视觉传感器、LiDAR和多光谱相机等多种传感器,开发了一套高效的数据处理算法,用于实时分析和处理采集到的农田信息,此外机器人配备了智能导航系统,能够自主避障并高效完成预定的巡检任务。田间试验结果表明,该机器人在各类农田环境中均能稳定运行,数据采集精确度高,为农田管理提供了可靠的参考数据。 展开更多

关键词 农田信息采集 智能机器人 多传感器融合 数据处理 田间试验

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农田信息采集技术在精准灌溉中的应用 被引量：2

2

作者 潘从文 《农业工程技术》 2024年第14期42-43,共2页

该文对农田信息采集技术和精准灌溉技术进行了研究,并探讨了其在精准灌溉中的应用。介绍了农田信息采集的方法,包括传感器技术、全球定位系统(GPS)、遥感(RS)技术等。阐述了精准灌溉的原理和技术,以及精准灌溉系统的组成和优点。分析了... 该文对农田信息采集技术和精准灌溉技术进行了研究,并探讨了其在精准灌溉中的应用。介绍了农田信息采集的方法,包括传感器技术、全球定位系统(GPS)、遥感(RS)技术等。阐述了精准灌溉的原理和技术,以及精准灌溉系统的组成和优点。分析了农田土壤水分信息采集、农作物生长信息采集、气象信息采集等农田信息采集技术在精准灌溉中的应用,并建立了精准灌溉决策支持系统。 展开更多

关键词 农田信息采集技术 精准灌溉 传感器技术

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基于大数据技术的农田信息采集与分析方法 被引量：1

3

作者 黄尚 《农业工程技术》 2024年第2期17-18,共2页

大数据技术在农业领域具有广泛的应用前景,通过对农田信息进行采集与分析,可以有效提高农业生产效率和保障粮食安全。该文基于大数据技术,研究了农田信息采集与分析方法,探讨了数据预处理、特征提取与选择、模型建立与优化等方面的关键... 大数据技术在农业领域具有广泛的应用前景,通过对农田信息进行采集与分析,可以有效提高农业生产效率和保障粮食安全。该文基于大数据技术,研究了农田信息采集与分析方法,探讨了数据预处理、特征提取与选择、模型建立与优化等方面的关键技术,并分析了方法的实际应用效果。研究结果表明,基于大数据技术的农田信息采集与分析方法能够实现对农田环境的全面监测与评估,为农业现代化发展提供有力支持。 展开更多

关键词 农田信息采集 大数据技术 模型建立 应用效果

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基于无线传感器网络的农田信息采集节点设计与试验 被引量：116

4

作者 蔡义华 刘刚 +1 位作者 李莉 刘卉 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期176-178,共3页

研究基于ZigBee协议的无线传感器网络技术,结合嵌入式处理器开发了无线传感器网络节点和汇聚节点。网络节点规则分布在被监测区域,负责采集土壤水分信息,并自组成网,将信息发送给汇聚节点,实现对信息的动态显示和大容量存储;节点天线分... 研究基于ZigBee协议的无线传感器网络技术,结合嵌入式处理器开发了无线传感器网络节点和汇聚节点。网络节点规则分布在被监测区域,负责采集土壤水分信息,并自组成网,将信息发送给汇聚节点,实现对信息的动态显示和大容量存储;节点天线分别在0.5、1.0、1.5和2.0m4个高度下,对小麦苗期、拔节期和抽穗期3个典型的生长时期进行试验,得出无线电信号在小麦不同生长时期,最佳天线高度下的有效传输距离,为无线传感器网络在农业中的应用提供技术支持。 展开更多

关键词 无线传感器网络 设计 农业 农田信息采集 嵌入式 节点高度 有效传输距离

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农田信息采集无线传感器网络节点设计 被引量：77

5

作者 张瑞瑞 赵春江 +1 位作者 陈立平 徐刚 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期213-218,共6页

农田信息的及时准确获取是精准农业实施的基础。该文分析了几种典型无线传感器网络技术应用实例,基于当前无线传感器网络在农田信息采集中的应用现状,提出了设计体积小、工作持续时间长的农田信息采集无线传感器网络节点的必要性。基于A... 农田信息的及时准确获取是精准农业实施的基础。该文分析了几种典型无线传感器网络技术应用实例,基于当前无线传感器网络在农田信息采集中的应用现状,提出了设计体积小、工作持续时间长的农田信息采集无线传感器网络节点的必要性。基于ATmega128L单片机和CC1000射频芯片设计了无线传感器网络节点通信电路,并给出了土壤温湿度、电导率传感器、空气温湿度传感器及光照度传感器的选型和指标参数。设计了节点软件系统,描述了一种基于优先级的静态任务调度机制的实现方法,将S-MAC中的SYNC帧和RTS/CTS帧融合并加入了睡眠周期动态调度机制,并实现了全网的长周期睡眠。最后对节点进行了验证试验,给出了节点吞吐能力曲线和系统电压变化曲线,并进行了分析。试验表明,在论文给出的低功耗机制控制下,节点每秒具有6个数据包处理能力;在20个节点容量的全覆盖网络中,10min采样周期下,节点可有效持续工作150d以上,可以满足精准农业信息采集需求。 展开更多

关键词 无线传感网络 通信 农田信息采集 节能策略

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基于GPS和PDA的移动智能农田信息采集系统开发 被引量：31

6

作者 车艳双 李民赞 +1 位作者 郑立华 邓小蕾 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第S2期109-114,共6页

根据精细农业发展的需要,开发了移动智能农田信息采集系统。系统以掌上电脑(PDA)为平台,集成了ZigBee协调器模块、GPSOEM模块和GPRS模块。ZigBee协调器模块用于管理农田无线传感器网络,通过农田无线传感器网络采集农田信息,应用无线节... 根据精细农业发展的需要,开发了移动智能农田信息采集系统。系统以掌上电脑(PDA)为平台,集成了ZigBee协调器模块、GPSOEM模块和GPRS模块。ZigBee协调器模块用于管理农田无线传感器网络,通过农田无线传感器网络采集农田信息,应用无线节点进行数据的采集;GPS模块用于采集并管理各采样点的位置信息,并通过虚拟差分站VRS接收GPS位置的差分信息以提高定位精度;GPRS模块用于在申请差分信息和与上位机通讯时建立远程无限网络连接。使用VC语言开发了嵌入式应用模块,实现了无线传感器的农田信息、GPS的原定位信息与差分信息的移动接收以及GPRS模块的控制管理。试验表明,系统各部分工作良好,达到了设计要求。 展开更多

关键词 GPS PDA 农业 精细农业 农田信息采集 ZIGBEE无线网络

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面向农田信息采集的数字照片空间标识索引方法 被引量：6

7

作者 孟志军 赵春江 +2 位作者 刘卉 陈竞平 付卫强 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期196-200,共5页

针对精准农业多源信息采集管理应用的实际需求,提出一种基于时间阈值的数字照片自动空间位置标识方法和基于空间位置的数字照片索引及热链接方法。利用该方法开发了面向精准农业的农田空间多媒体信息采集管理软件,软件将数字照片采集、... 针对精准农业多源信息采集管理应用的实际需求,提出一种基于时间阈值的数字照片自动空间位置标识方法和基于空间位置的数字照片索引及热链接方法。利用该方法开发了面向精准农业的农田空间多媒体信息采集管理软件,软件将数字照片采集、空间标识、快速索引、热链接表达和数据转换等环节作为一个完整的流程处理,支持普通数码照相机配合手持GPS设备、GPS数码相机和具有定位拍照功能手持设备等多种数据采集方式下的空间多媒体数据采集、空间位置标识索引和数据交换,实现了地理信息系统环境下的数字照片动态索引和关联,并给出了匹配照片时间阈值ε的取值范围。通过精准农业农田基础设施空间多媒体数据采集融合实际应用,验证了该方法的有效性和实用性。 展开更多

关键词 农田信息采集 数字照片 空间标识 索引 GPS GIS

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农田信息采集单多跳共存LEACH算法 被引量：6

8

作者 沈明霞 马奉先 +3 位作者 孙玉文 周良 林相泽 熊迎军 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期163-168,共6页

针对农田环境信息量丰富的特点,提出一种基于LEACH算法的改进型无线传感器网络路由算法——LEACH-SMC。在LEACH-SMC算法的稳态阶段,簇头节点到基站间通信采用临界距离来判断和选择多跳或单跳方式,在多跳方式中采用基于最小能量消耗的路... 针对农田环境信息量丰富的特点,提出一种基于LEACH算法的改进型无线传感器网络路由算法——LEACH-SMC。在LEACH-SMC算法的稳态阶段,簇头节点到基站间通信采用临界距离来判断和选择多跳或单跳方式,在多跳方式中采用基于最小能量消耗的路由方式。应用M atlab对LEACH-SMC算法和LEACH算法进行仿真对比分析,结果表明,LEACH-SMC算法能提高网络有效覆盖面积并延长整个网络的寿命。 展开更多

关键词 农田信息采集 无线传感器网络 LEACH算法

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遥操作农田信息采集机器人控制系统研究 被引量：9

9

作者 程玉柱 陈勇 +2 位作者 王红星 胡娜 沈旭 《湖北农业科学》 北大核心 2012年第14期3080-3083,共4页

提出了一种基于遥操作机器人的农田信息采集方法,设计了新型农田信息采集机器人的控制系统并制造了移动机器人样机。主控计算机与车载网络摄像机构成无线局域网,实现视觉图像传输。在遥操作模式下,操作人员通过计算机导航软件控制机器... 提出了一种基于遥操作机器人的农田信息采集方法,设计了新型农田信息采集机器人的控制系统并制造了移动机器人样机。主控计算机与车载网络摄像机构成无线局域网,实现视觉图像传输。在遥操作模式下,操作人员通过计算机导航软件控制机器人的动作,实现遥控导航和信号采集,可为精确农业提供原始数据。试验结果表明,机器人工作可靠性高、稳定性好。 展开更多

关键词 农田信息采集 机器人 遥操作 控制系统设计

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基于GPS和GSM短消息的农田信息采集系统 被引量：21

10

作者 庞树杰 杨青 李莉 《农机化研究》 北大核心 2004年第1期230-231,233,共3页

分析了通过GSM SMS传递信息的优点,研究了如何应用Siemens M20 GSM模块和Rockwell的Jupiter GPS OEM板进行移动模块单元的软件和硬件设计。针对当前农田信息(土壤水分等)采集、记录、处理等技术比较落后以及浪费大量人力物力的状况,设... 分析了通过GSM SMS传递信息的优点,研究了如何应用Siemens M20 GSM模块和Rockwell的Jupiter GPS OEM板进行移动模块单元的软件和硬件设计。针对当前农田信息(土壤水分等)采集、记录、处理等技术比较落后以及浪费大量人力物力的状况,设计了农田信息采集系统。本系统利用当前技术比较成熟的GSM蜂窝数字移动通信系统和GPS全球定位系统对农田信息进行采集和传送。 展开更多

关键词 短消息 农田信息采集系统 GSM 蜂窝数字移动通信系统 GPS 全球定位系统

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基于GPRS和-GPS的便携式农田信息采集器 被引量：10

11

作者 徐新强 李正明 +1 位作者 张继军 王艳玲 《农机化研究》 北大核心 2008年第8期163-166,共4页

基于GPRS和GPS便携式农田信息采集器,集多种信息采集功能于一体,可实时采集、显示、存储和传输多种农田信息。以GPRS模块为无线传输终端,以GPS模块为地理信息采集终端,以高性能微处理器C8051F020为核心,把采集的信息经GPRS网络和因特网... 基于GPRS和GPS便携式农田信息采集器,集多种信息采集功能于一体,可实时采集、显示、存储和传输多种农田信息。以GPRS模块为无线传输终端,以GPS模块为地理信息采集终端,以高性能微处理器C8051F020为核心,把采集的信息经GPRS网络和因特网实时地传输到数据中心,以便对农田作业进行规划和管理,对农作物长势、产量等进行预测,从而减少了测量人员的工作量,实现了信息的无纸记录和实时传输,具有携带方便、使用简单和可灵活地进行不同地点信息采集的特点。 展开更多

关键词 农田信息采集 GPRS GPS 信息传输

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基于780 MHz频段的农田信息采集无线传感器网络设计 被引量：4

12

作者 郑宝周 李富强 +5 位作者 吴莉莉 袁帅 林爱英 滕红丽 豆根生 袁超 《河南农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期60-65,共6页

基于MSP430F5438A单片机和AT86RF212射频芯片设计了一种工作在780 MHz中国专用频段且符合IEEE802.15.4c标准的无线传感器网络。介绍了无线传感器节点结构及传感器节点无线通信电路的设计,并给出了空气温湿度、土壤温湿度及光照度传感器... 基于MSP430F5438A单片机和AT86RF212射频芯片设计了一种工作在780 MHz中国专用频段且符合IEEE802.15.4c标准的无线传感器网络。介绍了无线传感器节点结构及传感器节点无线通信电路的设计,并给出了空气温湿度、土壤温湿度及光照度传感器的选型和指标参数。选取豫东平原一块麦田作为试验环境,在小麦的拔节期和抽穗期,对工作于780 MHz、433 MHz和2.4 GHz频段的3种无线传感器网络节点进行试验,给出了3种节点的平均丢包率曲线和接收信号强度值随通信距离变化曲线。试验结果表明,在小麦不同生长期,780MHz和433 MHz频段的无线传感器网络的通信质量和传输性能明显优于2.4 GHz的无线网络,而且780 MHz网络的通信质量表现更佳,完全能够满足农田间数据的可靠传输。 展开更多

关键词 农田信息采集 无线传感器网络 780 MHz频段 接收信号强度

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基于GPS和蓝牙技术的便携式农田信息采集系统 被引量：8

13

作者 屈景辉 廖琪梅 +1 位作者 高新锁 乔璐 《国外电子测量技术》 2009年第11期48-50,66,共4页

提出了基于GPS和蓝牙技术的便携式农田信息采集系统的设计方案,采用典型的MSP430F169芯片作为微处理器,结合温度、湿度传感器、E531GPS模块将采集到的信温度、湿度和采集点的经纬度信息利用T7024蓝牙芯片传送至终端显示模块。实验结果... 提出了基于GPS和蓝牙技术的便携式农田信息采集系统的设计方案,采用典型的MSP430F169芯片作为微处理器,结合温度、湿度传感器、E531GPS模块将采集到的信温度、湿度和采集点的经纬度信息利用T7024蓝牙芯片传送至终端显示模块。实验结果表明该设计方案有效、可行,达到了农田信息采集的功能要求,并且具有体积小、成本低、功能强的特点。 展开更多

关键词 精准农业 GPS 蓝牙 农田信息采集

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基于ZigBee的农田信息采集传输系统设计研究 被引量：4

14

作者 许峥 史智兴 +1 位作者 张云飞 张燕 《安徽农业科学》 CAS 2013年第6期2772-2774,共3页

为了提高农业管理的网络化和智能化水平,降低农田管理工作量,完成了基于ZigBee无线传感器网络的农田信息采集传输系统的设计,着重讲解了系统总体结构、硬件设计和部分软件设计。该系统能够快速、可靠地对农田信息进行远程采集和传输,对... 为了提高农业管理的网络化和智能化水平,降低农田管理工作量,完成了基于ZigBee无线传感器网络的农田信息采集传输系统的设计,着重讲解了系统总体结构、硬件设计和部分软件设计。该系统能够快速、可靠地对农田信息进行远程采集和传输,对精细农业的发展具有重要意义。 展开更多

关键词 ZIGBEE 无线传感器网络 农田信息采集 精细农业

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基于农田信息采集的传感器网络网关的设计与实现 被引量：1

15

作者 冯立波 潘丽静 +3 位作者 左国超 杨润标 罗桂兰 张梅 《中国农机化学报》 北大核心 2014年第6期254-258,共5页

农业信息化发展水平已经成为衡量一个国家和地区现代化水平和综合国力的重要标志。物联网技术的出现为农业信息化的发展提供了重要支撑。无线传感器网络是物联网的核心技术,而传感器网络和TD-SCDMA网络属于异构网络,两者的通信协议、数... 农业信息化发展水平已经成为衡量一个国家和地区现代化水平和综合国力的重要标志。物联网技术的出现为农业信息化的发展提供了重要支撑。无线传感器网络是物联网的核心技术,而传感器网络和TD-SCDMA网络属于异构网络,两者的通信协议、数据格式和网络结构存在较大差异。网关处于无线传感器网络和TD-SCDMA网络中间,文章从硬件和软件两个方面对网关进行需求分析,设计了网关的模块结构,并在测试系统中对时延和丢包率两个参量进行了性能测试。仿真结果表明,网关的时延和丢包率能够较好的满足异构网络之间的传输要求,其传输性能比较稳定。 展开更多

关键词 农业信息化 农田信息采集 传感器网络 TD-SCDMA 网关

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基于GPS技术的农田信息采集系统的现状及展望 被引量：6

16

作者 刘卉 《全球定位系统》 2002年第5期33-36,共4页

基于GPS技术实现对农田信息的定位采集,是目前精细农业领域中重要应用之一。本文在分析了当前国外、国内相关农田信息采集系统现状的基础上,提出了国内研制开发基于GPS技术的农田信息采集系统发展思路。

关键词 农田信息采集 GPS 精细农业 全球定位系统 发展现状

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农田信息采集系统中传感器网络簇首认证方案研究 被引量：1

17

作者 何菊 陆明洲 《浙江农业学报》 CSCD 北大核心 2010年第1期114-118,共5页

在农田信息采集系统的传感器网络中引入分簇结构,可提升系统吞吐量、降低系统延迟以及节省能量。但已有的分簇方案并未在簇形成及稳定阶段对簇首身份进行认证。文章针对簇首认证问题提出了BA-LEACH协议,并通过仿真试验表明协议以较低的... 在农田信息采集系统的传感器网络中引入分簇结构,可提升系统吞吐量、降低系统延迟以及节省能量。但已有的分簇方案并未在簇形成及稳定阶段对簇首身份进行认证。文章针对簇首认证问题提出了BA-LEACH协议,并通过仿真试验表明协议以较低的能耗增强了系统中分簇传感器网络的安全性。 展开更多

关键词 农田信息采集系统 传感器网络 簇首认证

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农田信息采集系统中传感器网络簇内广播认证方案研究 被引量：1

18

作者 陆明洲 许峰 《安徽农业科学》 CAS 北大核心 2009年第30期15042-15044,共3页

传感器网络在农业生产信息采集领域具有一定应用前景,有限的节点资源限制了传感器网络的实际应用。借鉴分簇传感器网络在提升系统吞吐量、降低系统延迟以及节省能量方面显示出越来越大的优势,在农业环境监测传感器网络中引入分簇思想。... 传感器网络在农业生产信息采集领域具有一定应用前景,有限的节点资源限制了传感器网络的实际应用。借鉴分簇传感器网络在提升系统吞吐量、降低系统延迟以及节省能量方面显示出越来越大的优势,在农业环境监测传感器网络中引入分簇思想。已有的动态簇形成方案的典型代表是LEACH,该方案存在安全威胁,而且协议没有提供广播认证功能。由于簇首选择及簇形成的动态性使得大多数已有安全方案不适用于分簇传感器网络。该研究在基于分簇的传感器网络协议中加强安全性考虑,引入簇内广播认证机制,提出针对LEACH的安全解决方案,基于该方案的农田信息采集系统传感器网络性能得到有效提高。 展开更多

关键词 传感器网络 农田信息采集系统 分簇 广播认证

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农田信息采集机器人推进电机系统的混沌控制 被引量：1

19

作者 余战波 张云川 《农机化研究》 北大核心 2012年第2期38-41,共4页

针对农田信息采集机器人采用永磁电机系统推进,直接影响农田信息采集机器人稳定性、可靠性和安全性的混沌现象,对其进行相轨迹图、耗散性和Lyapunov指数等复杂动力学分析;为控制处于混沌态的系统达到稳定周期态,应用PI滑模变结构控制理... 针对农田信息采集机器人采用永磁电机系统推进,直接影响农田信息采集机器人稳定性、可靠性和安全性的混沌现象,对其进行相轨迹图、耗散性和Lyapunov指数等复杂动力学分析;为控制处于混沌态的系统达到稳定周期态,应用PI滑模变结构控制理论,设计了控制器,并通过MATLAB数值模拟验证其有效性。结果表明:该控制方法具有较好的动态性能和稳态精度,为相关农业机器人的运行与控制提供了依据。 展开更多

关键词 农田信息采集机器人 推进电机系统 混沌控制

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基于ArcPad的精细农田信息采集系统设计 被引量：8

20

作者 陈伟佳 李明峰 +1 位作者 王永明 陈春晖 《安徽农业科学》 CAS 北大核心 2009年第30期15035-15037,共3页

GPS、GIS和RS技术在精细农业方面的应用变得越来越广泛,已成为农田信息采集的核心技术。在分析农田信息分类的基础上,借助ArcPad软件,采用VBScript编程技术,开发了基于PDA平台的农田信息采集系统,实现了农田信息空间数据和属性数据的采... GPS、GIS和RS技术在精细农业方面的应用变得越来越广泛,已成为农田信息采集的核心技术。在分析农田信息分类的基础上,借助ArcPad软件,采用VBScript编程技术,开发了基于PDA平台的农田信息采集系统,实现了农田信息空间数据和属性数据的采集、查询和更新等主要功能,使农业技术人员能方便和快速地采集所需信息,为精细农业数据分析和制定耕作计划奠定坚实的基础。 展开更多

关键词 精细农业 ARCPAD 农田信息采集 空间数据 属性数据

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