針對(duì)農(nóng)業(yè)對(duì)象具有的多樣性、多變性、以及偏僻分散等特點(diǎn)，提出了一種基于無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信和WEB技術(shù)的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集和信息發(fā)布系統(tǒng)方案。本系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)是如何通過(guò)互連網(wǎng)實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的傳輸、與發(fā)布，并為用戶(hù)提供瀏覽訪(fǎng)問(wèn)和遠(yuǎn)程調(diào)用。通常與互連網(wǎng)連接可以通過(guò)二種途徑：（1）有線(xiàn)接入方式：這在有些場(chǎng)所，例如距離社區(qū)較近，有線(xiàn)接入方便，或在特殊情況下通過(guò)專(zhuān)線(xiàn)連接等，可直接將現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備連入因特網(wǎng)；（2）無(wú)線(xiàn)接入方式：在上述幾種條件不能實(shí)現(xiàn)的情況下，一般只能采用無(wú)線(xiàn)接入方式。目前無(wú)線(xiàn)連接方式也有很多種，最為可行的是充分利用現(xiàn)有的公共無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，如GPRS、CDMA等無(wú)線(xiàn)移動(dòng)服務(wù)業(yè)務(wù)?？紤]到技術(shù)的成熟度、實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)投入等綜合因素，本系統(tǒng)目前主要采用了GPRS無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信技術(shù)。

一、系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)
    GPRS和CDMA均屬于2.5代（2.5G）無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，在技術(shù)上各有所長(zhǎng)也各有所短，二者在實(shí)現(xiàn)技術(shù)原理上并無(wú)本質(zhì)區(qū)別，如何選用完全根據(jù)用戶(hù)需求和監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的條件決定。CDMA是英文“CodeDivisionMultipleAccess”的縮寫(xiě)，其中文意思是“碼分多址”，是中國(guó)聯(lián)通開(kāi)辟的無(wú)線(xiàn)移動(dòng)服務(wù)業(yè)務(wù)，其在語(yǔ)音服務(wù)質(zhì)量、數(shù)據(jù)帶寬等方面也具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

    GPRS(GeneralPacketRadioService)是“通用分組無(wú)線(xiàn)服務(wù)”的英文簡(jiǎn)稱(chēng)，是中國(guó)移動(dòng)開(kāi)辟的無(wú)線(xiàn)移動(dòng)服務(wù)業(yè)務(wù)。在許多方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)：（1）網(wǎng)絡(luò)覆蓋面廣、接入范圍大，系統(tǒng)構(gòu)建便捷、運(yùn)行成本較低等特點(diǎn)；（2）傳輸速率較高，理論數(shù)據(jù)傳輸速率可高達(dá)171Ｋbps；（3）登錄和接入等待時(shí)間短，可快速建立連接；（4）提供實(shí)時(shí)在線(xiàn)功能，用戶(hù)將處于“永遠(yuǎn)在線(xiàn)”狀態(tài)，這將使訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)變得非常簡(jiǎn)單、快速，幾乎不會(huì)出現(xiàn)“掉線(xiàn)”或信息丟失現(xiàn)象；（5）計(jì)費(fèi)合理，用戶(hù)只有在發(fā)送或接收數(shù)據(jù)期間才占用資源，即使用戶(hù)可以一直在線(xiàn)，但只按數(shù)據(jù)流量收取費(fèi)用。GPRS上述優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)非常適用于間歇的、突發(fā)的、頻繁的、小流量的數(shù)據(jù)傳輸，同時(shí)對(duì)偶有大流量數(shù)據(jù)傳輸也能承受。

    另外，本系統(tǒng)是通過(guò)集成信息采集、傳輸、發(fā)布、信息管理與應(yīng)用等復(fù)雜過(guò)程的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的，實(shí)際上是構(gòu)建了一個(gè)綜合信息服務(wù)平臺(tái)，而GPRS通信只是其中一個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)。從這個(gè)意義上說(shuō)，要實(shí)現(xiàn)向CDMA技術(shù)的轉(zhuǎn)移，乃至向第三代移動(dòng)通信技術(shù)(3G)的轉(zhuǎn)移只要進(jìn)行很少的開(kāi)發(fā)就能方便實(shí)現(xiàn)。

二、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的基本原理
    通過(guò)RS—485總線(xiàn)將數(shù)字傳感器（也可采用模擬輸出傳感器）與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控采集器連為一體，構(gòu)成現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控單元?，F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控采集器通?？刹捎枚N途徑實(shí)現(xiàn)：（一）采用一臺(tái)普通的個(gè)人PC兼容計(jì)算機(jī)，用于讀取并現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，（二）采用具有系統(tǒng)和TCP/IP的單板機(jī)模塊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的讀取和存儲(chǔ)。然后通過(guò)有線(xiàn)或GPRS無(wú)線(xiàn)模塊將現(xiàn)場(chǎng)采集器與因特網(wǎng)連接，將采集數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送到遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫(kù)，并存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中。

    本系統(tǒng)軟件采用MSVB.NET和ASP.NET技術(shù)，數(shù)據(jù)庫(kù)采用SQLServer技術(shù)，構(gòu)建了基于B/S（Browser/Server）的系統(tǒng)模式，這種模式構(gòu)架有利于系統(tǒng)的維護(hù)與升級(jí)，只要通過(guò)瀏覽器就可以訪(fǎng)問(wèn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，而且還能進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)的查詢(xún)。通過(guò)該系統(tǒng)，即使在遠(yuǎn)離觀(guān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的異地，也能方便地對(duì)各種環(huán)境要素如溫濕度、光照、CO2等環(huán)境數(shù)據(jù)的采集讀取，真正實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)共享的功能。

三、針對(duì)不同應(yīng)用的設(shè)計(jì)方案選擇：
    該系統(tǒng)可廣泛適用于不同條件下農(nóng)業(yè)環(huán)境信息的監(jiān)控與管理，根據(jù)條件可分別采用二種不同的技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：[nextpage]

方案一：適用于溫室特點(diǎn)的環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)
    在這種方案中，通常選用計(jì)算機(jī)作為現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控采集設(shè)備。因?yàn)橐话銇?lái)說(shuō)，在有溫室的地方，通信條件與電力供應(yīng)條件相對(duì)較好，另外農(nóng)戶(hù)也經(jīng)常會(huì)光顧溫室現(xiàn)場(chǎng)，并需要經(jīng)常查看系統(tǒng)運(yùn)行狀況、對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、設(shè)置溫室控制管理參數(shù)等等，所以采用一臺(tái)既能充當(dāng)數(shù)據(jù)采集器，又可以作為控制管理助手的計(jì)算機(jī)，應(yīng)該是一種實(shí)用的選擇。特別是對(duì)于大面積的溫室群，往往需要連接很多的傳感器，這種方案優(yōu)點(diǎn)是非常明顯的。當(dāng)然用戶(hù)也可以采用下面介紹的方案二。

方案二：適用于野外偏遠(yuǎn)的環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)
    在這種方案中，最大的不同就是采用具有系統(tǒng)和TCP/IP的單板機(jī)模塊代替現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算機(jī)，使硬件系統(tǒng)得以簡(jiǎn)化，但只能以犧牲方案一中提到的一些性能為代價(jià)。另外相對(duì)于方案一，單板機(jī)模塊也具有價(jià)格較低、易于搬運(yùn)、低功耗、系統(tǒng)維護(hù)方便、預(yù)防偷盜等特點(diǎn)。另外因系統(tǒng)功耗低，可采用太陽(yáng)能電池、蓄電池、甚至是普通電池等供電，這對(duì)于長(zhǎng)期無(wú)人值守、通信條件與電力供應(yīng)條件較差、自然條件惡劣的場(chǎng)合更為適合。系統(tǒng)構(gòu)建如下圖所示：

四、應(yīng)用與服務(wù)
    本系統(tǒng)通過(guò)比較長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行和驗(yàn)證表明，在穩(wěn)定性和實(shí)用性等方面都達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，具有非常好的應(yīng)用前景。另外，還可以根據(jù)用戶(hù)的特殊需求，為用戶(hù)提供更多的服務(wù)，例如可為用戶(hù)提供不同類(lèi)型傳感器、設(shè)計(jì)不同的數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)保密性、以及數(shù)據(jù)信息的商業(yè)應(yīng)用、開(kāi)發(fā)各種應(yīng)用管理決策服務(wù)系統(tǒng)，等等。[nextpage]

    使用本系統(tǒng)的用戶(hù)可享受免費(fèi)的數(shù)據(jù)維護(hù)與使用服務(wù)，對(duì)于沒(méi)有自己的用戶(hù)，可直接將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到我們提供的服務(wù)器中，供免費(fèi)訪(fǎng)問(wèn)和使用，對(duì)于無(wú)意公開(kāi)的數(shù)據(jù)可以通過(guò)授予不同級(jí)別訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限進(jìn)行保護(hù)。另外，用戶(hù)也可以將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在自己的服務(wù)器中或指定的服務(wù)器中。

    互連網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用的確為信息獲取提供了無(wú)與倫比的方便途徑，但同時(shí)也出現(xiàn)了很多信息的隱患。我們的承諾是：只有對(duì)用戶(hù)服務(wù)的義務(wù)，而沒(méi)有向第三方泄露或轉(zhuǎn)讓信息的權(quán)利，用戶(hù)信息的安全就是我們的責(zé)任。

    實(shí)際應(yīng)用表明，本系統(tǒng)非常適合農(nóng)業(yè)信息采集的應(yīng)用，因?yàn)樵诮^大多數(shù)情況下，農(nóng)業(yè)信息采集現(xiàn)場(chǎng)的有線(xiàn)接入是非常困難的。該系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)為農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息通訊中存在的“最后一公里”瓶頸問(wèn)題～提供了一種便捷的解決方案。

五、本系統(tǒng)可適用的范圍
（1）設(shè)施內(nèi)環(huán)境監(jiān)控，如：溫室、畜禽/水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)、儲(chǔ)存?zhèn)}庫(kù)、工廠(chǎng)車(chē)間等
（2）各類(lèi)野外實(shí)驗(yàn)臺(tái)站，如：氣象站、生態(tài)站、水文站、環(huán)保監(jiān)測(cè)站等
（3）各類(lèi)農(nóng)業(yè)園區(qū)、示范農(nóng)場(chǎng)、生產(chǎn)基地、科研教學(xué)基地等
（4）偏僻分散條件下農(nóng)業(yè)、生態(tài)、災(zāi)害、生物信息的監(jiān)測(cè)
（5）為行政管理部門(mén)、咨詢(xún)機(jī)構(gòu)等提供的專(zhuān)用監(jiān)測(cè)服務(wù)系統(tǒng)