智能农业系统的总体架构

摘要：智能制造是一个不断演进的大系统，涵盖了产品、制造、服务全生命周期中所涉及的理论、方法、技术和应用。面对智能制造不断涌现的新技术、新理念、新模式，迫切需要总结提出智能制造系统架构，以更好地指导智能制造落地实施。本文从价值维、技术维和组织维三个维度构建了中国智能制造总体架构，并分别与美国、德国、日本智能制造相关系统架构做了横向比较。智能制造总体架构的技术维反映了智能制造以两化融合为主线，价值维体现了智能制造的主体是制造活动，组织维强调了智能制造要以人为本。

关键词：智能制造；总体架构；智能转型；优化升级

近年来，随着新一代信息技术与制造业的融合不断深入，智能制造成为世界各国抢占新一轮科技革命和产业变革的战略制高点。为赢得智能制造战略竞争的主动权，主要国家的工业界和学术界先后提出一系列智能制造体系架构，旨在为国家规划未来智能制造战略提供借鉴，也为智能制造国际标准对接提供参考。当前，探讨和分析中国智能制造总体架构，是推动我国智能制造发展的一项重要而迫切的工作。

一、

智能制造总体架构的基本含义

智能制造涵盖了产品、制造、服务全生命周期，是一个大概念。

智能制造总体架构（也称作智能制造系统架构，或智能制造系统参考架构），是对智能制造活动各相关要素及要素间关系

一、智能制造的内涵

（一）概念关于智能制造的研究大致经历了三个阶段：起始于20世纪80年代人工智能在制造领域中的应用，智能制造概念正式提出，发展于20世纪90年代智能制造技术、智能制造系统的提出 ， 成熟于21世纪以来新一代信息技术条件下的“智能制造（Smart Manufacturing）”。

世纪80年代：概念的提出。1998年，美国赖特（Paul Kenneth Wright ）、伯恩（David Alan Bourne）正式出版了智能制造研究领域的首本专著《制造智能》（Smart Manufacturing），就智能制造的内涵与前景进行了系统描述，将智能制造定义为“通过集成知识工程、制造软件系统、机器人视觉和机器人控制来对制造技工们的技能与专家知识进行建模，以使智能机器能够在没有人工干预的情况下进行小批量生产”。在此基础上，英国技术大学Williams教授对上述定义作了更为广泛的补充，认为“集成范围还应包括贯穿制造组织内部的智能决策支持系统”。麦格劳 - 希尔科技词典将智能制造界定为，采用自适应环境和工艺要求的生产技术，最大限度的减少监督和操作,制造物品的活动。

——20世纪90年代：概念的发展。

一、智能制造的内涵

（一）概念关于智能制造的研究大致经历了三个阶段：起始于20世纪80年代人工智能在制造领域中的应用，智能制造概念正式提出，发展于20世纪90年代智能制造技术、智能制造系统的提出 ， 成熟于21世纪以来新一代信息技术条件下的“智能制造（Smart Manufacturing）”。

世纪80年代：概念的提出。1998年，美国赖特（Paul Kenneth Wright ）、伯恩（David Alan Bourne）正式出版了智能制造研究领域的首本专著《制造智能》（Smart Manufacturing），就智能制造的内涵与前景进行了系统描述，将智能制造定义为“通过集成知识工程、制造软件系统、机器人视觉和机器人控制来对制造技工们的技能与专家知识进行建模，以使智能机器能够在没有人工干预的情况下进行小批量生产”。在此基础上，英国技术大学Williams教授对上述定义作了更为广泛的补充，认为“集成范围还应包括贯穿制造组织内部的智能决策支持系统”。麦格劳 - 希尔科技词典将智能制造界定为，采用自适应环境和工艺要求的生产技术，最大限度的减少监督和操作,制造物品的活动。

——20世纪90年代：概念的发展。

一、智能制造的内涵

（一）概念关于智能制造的研究大致经历了三个阶段：起始于20世纪80年代人工智能在制造领域中的应用，智能制造概念正式提出，发展于20世纪90年代智能制造技术、智能制造系统的提出 ， 成熟于21世纪以来新一代信息技术条件下的“智能制造（Smart Manufacturing）”。

世纪80年代：概念的提出。1998年，美国赖特（Paul Kenneth Wright ）、伯恩（David Alan Bourne）正式出版了智能制造研究领域的首本专著《制造智能》（Smart Manufacturing），就智能制造的内涵与前景进行了系统描述，将智能制造定义为“通过集成知识工程、制造软件系统、机器人视觉和机器人控制来对制造技工们的技能与专家知识进行建模，以使智能机器能够在没有人工干预的情况下进行小批量生产”。在此基础上，英国技术大学Williams教授对上述定义作了更为广泛的补充，认为“集成范围还应包括贯穿制造组织内部的智能决策支持系统”。麦格劳 - 希尔科技词典将智能制造界定为，采用自适应环境和工艺要求的生产技术，最大限度的减少监督和操作,制造物品的活动。

——20世纪90年代：概念的发展。

基于物联网的农业虫害智能监控系统

张恩迪，张佳锐

（湖南大学物理与微电子科学学院，长沙

摘

410082）

要：为提高我国农业抗病虫害的整体水平，精准研究农作物生长环境对虫害数目变化趋势的影响尤为重要。

基于物联网的农业虫害智能监控系统研发了一套自动采集农田环境信息、害虫数目，并且可以进行设备参数设置的系统。采用K－means聚类算法从拍摄图片背景中提取稻飞虱和最小二乘法椭圆拟合，用椭圆率区分虫体和杂质统计稻飞虱数目。同时，详细介绍了系统的硬件组成和软件设计功能模块，实现了虫害等信息的自动采集和自动化运作，为有效防控病虫害奠定基础。关键词：物联网；GPＲS/GPS；农业病虫害；中图分类号：TP273．4

DOI:10.13427/ki.njyi.2015.05.051

+

K－means；椭圆拟合；智能监控

文章编号：1003－188X（2015）05－0229－06

文献标识码：A

0引言

物联网技术的发展给我国农业发展带来了新的机

精准定位、无线传输、网络发布、实信息的自动采集、

时监控和远程设备参数设置等功能

［1］

。本系统研究

了农作物生长环境与病虫害、昆虫诱捕量与病虫害的关系，进而为研究农作物生长环境、病虫害等与产量、质量的相关性与应对方案打下基础。

基于物联网的农业

基于物联网的农业虫害智能监控系统

张恩迪，张佳锐

（湖南大学物理与微电子科学学院，长沙

摘

410082）

要：为提高我国农业抗病虫害的整体水平，精准研究农作物生长环境对虫害数目变化趋势的影响尤为重要。

基于物联网的农业虫害智能监控系统研发了一套自动采集农田环境信息、害虫数目，并且可以进行设备参数设置的系统。采用K－means聚类算法从拍摄图片背景中提取稻飞虱和最小二乘法椭圆拟合，用椭圆率区分虫体和杂质统计稻飞虱数目。同时，详细介绍了系统的硬件组成和软件设计功能模块，实现了虫害等信息的自动采集和自动化运作，为有效防控病虫害奠定基础。关键词：物联网；GPＲS/GPS；农业病虫害；中图分类号：TP273．4

DOI:10.13427/ki.njyi.2015.05.051

+

K－means；椭圆拟合；智能监控

文章编号：1003－188X（2015）05－0229－06

文献标识码：A

0引言

物联网技术的发展给我国农业发展带来了新的机

精准定位、无线传输、网络发布、实信息的自动采集、

时监控和远程设备参数设置等功能

［1］

。本系统研究

了农作物生长环境与病虫害、昆虫诱捕量与病虫害的关系，进而为研究农作物生长环境、病虫害等与产量、质量的相关性与应对方案打下基础。

基于物联网的农业

Android RIL总体架构介绍

第一部分 电话功能概述

Android的Radio Interface Layer (RIL)提供了电话服务和的radio硬件之间的抽象层。 Radio Interface Layer RIL(Radio Interface Layer)负责数据的可靠传输、AT命令的发送以及response的解析。应用处理器通过AT命令集与带GPRS功能的无线通讯模块通信。 AT command由Hayes公司发明，是一个调制解调器制造商采用的一个调制解调器命令语言，每条命令以字母"AT"开头。

JAVA Framework

代码的路径为：

frameworks/base/telephony/java/android/telephony

android.telephony以及android.telephony.gsm

Core native:

在hardware/ril目录中，提供了对RIL支持的本地代码，包括4个文件夹： hardware/ril/include

hardware/ril/libril

hardware/ril/reference-ril

hardware/ril/rild

kernel

河南科技大学本科毕业设计（论文） 智能农业监测系统设计

摘 要

在科技高速发展的今天，传统的农业生产方式已经渐渐跟不上快速发展的经济需求。因此人们利用先进现代化科技创造了温室大棚、作物杂交、无土栽培、太空育种等众多现代化农业种植技术。但这些先进的农业生产方式大多数都是投入成本高，操作技术复杂，对操作人员的素质要求很高，从而难以使普通的农民用户运用上这些先进农业生产技术。

本课题意在设计一款适合普通农民大众使用智能农业监测系统，本智能农业监测系统主要应用于温室大棚农业生产。本系统主要基于嵌入式系统设计，采用ARM920T架构的S3C2440A芯片作为主控芯片，用DHT11(温湿度监测)、MH-410D5(二氧化碳传感器)、MQ-2(烟雾监测传感器)、TSL2561(光照强度传感器)等传感器作为系统的环境监测模块，用RS485串口作为系统远程通信接口，用P35触摸屏作为系统人机交互窗口。本系统的最终实现效果为能够对温室内温湿度、光照强度、CO?浓度实时监测，且能将监测数据在P35屏上以直观的形式显示出来，当其中的某项指标达到预设值时系统能立马做出信息反馈，调动其他设备及时对温室环境做出调控。最后系统还能够进行远程控制和检测温室内烟雾与可燃性气

Android RIL总体架构介绍

第一部分 电话功能概述

Android的Radio Interface Layer (RIL)提供了电话服务和的radio硬件之间的抽象层。 Radio Interface Layer RIL(Radio Interface Layer)负责数据的可靠传输、AT命令的发送以及response的解析。应用处理器通过AT命令集与带GPRS功能的无线通讯模块通信。 AT command由Hayes公司发明，是一个调制解调器制造商采用的一个调制解调器命令语言，每条命令以字母"AT"开头。

JAVA Framework

代码的路径为：

frameworks/base/telephony/java/android/telephony

android.telephony以及android.telephony.gsm

Core native:

在hardware/ril目录中，提供了对RIL支持的本地代码，包括4个文件夹： hardware/ril/include

hardware/ril/libril

hardware/ril/reference-ril

hardware/ril/rild

kernel

河南科技大学本科毕业设计（论文） 智能农业监测系统设计

摘 要

在科技高速发展的今天，传统的农业生产方式已经渐渐跟不上快速发展的经济需求。因此人们利用先进现代化科技创造了温室大棚、作物杂交、无土栽培、太空育种等众多现代化农业种植技术。但这些先进的农业生产方式大多数都是投入成本高，操作技术复杂，对操作人员的素质要求很高，从而难以使普通的农民用户运用上这些先进农业生产技术。

本课题意在设计一款适合普通农民大众使用智能农业监测系统，本智能农业监测系统主要应用于温室大棚农业生产。本系统主要基于嵌入式系统设计，采用ARM920T架构的S3C2440A芯片作为主控芯片，用DHT11(温湿度监测)、MH-410D5(二氧化碳传感器)、MQ-2(烟雾监测传感器)、TSL2561(光照强度传感器)等传感器作为系统的环境监测模块，用RS485串口作为系统远程通信接口，用P35触摸屏作为系统人机交互窗口。本系统的最终实现效果为能够对温室内温湿度、光照强度、CO?浓度实时监测，且能将监测数据在P35屏上以直观的形式显示出来，当其中的某项指标达到预设值时系统能立马做出信息反馈，调动其他设备及时对温室环境做出调控。最后系统还能够进行远程控制和检测温室内烟雾与可燃性气