DSS技术下的精准农业机械论文

1DSS技术核心架构

DSS是很多的模块根据特定的规律构成的，模块与构造的不同均可能导致最终实现效果的不同。定义方式折射出DSS技术的实现方法以及它与外界环境、人的关联，在最基础的开发研究过程中，整个DSS仅对所要决策的问题以及决策的过程进行叙述。DSS的系统结构由各模块间的关系组成，系统的作用和用途都是根据系统的结构做出判定。因此，各领域具有各异功能的DSS也有着不一样的系统结构。DSS主要包括模型库、数据库以及与数据库管理系统对话的管理子系统，其主要执行过程分工明确，步骤清晰。首先，由对话管理子系统与用户直接对接，通过人机交互界面获取决策者的指令或请求;经过管理子系统对指令或请求的检测后，发出下一级命令;数据库管理系统接收到命令后对信息进行相应操作，将提取出的数据传递给用户。决策系统通过对问题的识别，根据原先构建的执行模型，在方法库中挑选最佳的算法，进一步完成对数据的处理。数据库子系统的主要任务是对信息的储存和管理，为DSS提供基本模块支持和维护手段，是保障模型库子系统和方法库子系统顺利运行的重要前提。数据库子系统主要由数据库、数据字典、析取模块、数据库管理系统及数据查询模块组成。MIS等信息管理系统的数据库称为源数据库，是DSS数据库中数据的主要来源，DSS数据库是源数据库的拓展和延伸，二者共同组成模型库、方法库以及交互系统的基本结构，但在使用方法和结构层次上存在较大差别。数据析取模块是从源数据库中选择进行决策支持的数据，析取过程也是对源数据的优化过程，对所需数据进行查找、整理以及转换。数据字典在数据库子系统结构中对数据项的属性、来源和关系进行描述和维护。数据库管理系统用于管理和维护数据，为其他子系统提供连接接口。

2机械化农业精准操作仿真平台构建

基于DSS技术的机械化农业精准操作仿真平台与一般的仿真平台有很大的不同，其主要是引入了决策支持系统DSS的思想，集合机械化农业精准操作过程中的传感器网络来进行仿真平台的研究与二次构建开发。本文根据机械化农业操作的特点，采用开源的离散事件仿真器NS－2(networksimulatorversion2)，主要是基于其使用无线传感网络来进行数据的传输处理，同时用户可以根据自己的需求设计并开发相应的模块，扩展性很强，由于是使用无线传感网络，从而使得网络协议创建更加的精准，同时使得仿真模型更具有扩展性能。NS－2的传感器节点模型主要是由传感器功能模块和传感器节点构成。其中，传感器功能模块又有两个子模块构成，一个负责网络通路，一个负责传感器通路，而使传感器节点主要是保证无线及电源通络的畅通。与NS－2结合的仿真工具TOSSIM主要是运行于一些传感器节点和相应的开发程序之上，通过二次开发使得整个仿真具有可视化的操作界面。本文的无线传感器网络节点主要是采用Crossbow最新推出的IRIS节点，其主要特征是工作在2．4GHz、支持IEEE802．15．4/ZigBee协议;为保证整个平台的服务器运行质量，采用IBMSystemx3650M47915R51服务器，应用MicrosoftSQLServer数据库技术构建数据库。机械化农业精准操作仿真平台有比较多的模块组成。其中，电源模块被其集成在整体结构中，无线射频可以接受外界信号，与外界通信，唯一的缺点是距离受限。NS－2通过C++与TOSSIM融合入最终实现仿真平台的构建，C++主要是实现数据传输过程中网络协议，同时完成NS－2的传感器节点模型库与平台之间的融合，TOSSIM是建立和控制整个平台中仿真环境的重要模块，负责数据的导入、修正、输出及仿真等。基于DSS技术的模型思想，可以构建相应的能像消耗模型，从而实现对整个周围数据集硬件采集器采集数据的分析仿真。

3精准定位感知实现关键技术

为了能够对机械实现远程的控制，以机器小车代替农业机械，在机器小车上安装配置了以Socket为基础的网络服务，通过对接口的不同定义，实现对程序驱动运行，及软件驱动硬件，完成相应的控制操作。当机械的操作环境已知的情况下，机器小车在执行远程控制控件作业的时候，首先在系统中要能够确定小车在仿真平台与实际的位置，通过位置的判断，也就是决策支持的系统分析，再决定下一步移动的位置;在其运行的每个周期内，根据传感器的数据，不断更新并完善周围环境中障碍物及机器自身的位置。如果小车的位置是(Robot(i)．x，Ro-bot(i)．y)，则其可以向其周围的8个栅格运动，栅格数据由传感器提供，并由仿真平台进行决策分析，判断当前所感知到的位置周围哪部属于障碍物，哪部分可以行走。通过传感节点的数据决策分析，决定行走路线，小车在作业环境内传感范围边界的某一个具体的栅格坐标。

4结语

基于DSS技术的思想及其数据查询功能解释来自子系统的数据请求，在数据字典中查找相应的解决和处理方法，详尽描述数据请求;最终将处理结果反馈到对话子系统，同时直接进行模型的建立和计算，完成对机械化操作过程中机械的定位逻辑与实际转换，实现对机械的远程控制。该研究在一定程度满足机械化农业精准作业的实际与仿真需求，为该领域的研究提供理论及技术支持。

作者：汪小志 刘志刚 高珍冉 林卫国 单位：南昌大学环境与化学工程学院 南昌工学院 南京农业大学农学 华中农业大学工学院