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基于Hadoop架构的设施农业智能监测系统大数据平台的设计与实现

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计算机应用文摘 2024年第5期40卷 25-27页

作者：王丹姚竟发石彦芳河北软件职业技术学院河北保定071000 河北省高校智能互联装备与多模态大数据应用技术研发中心河北保定071000

文章设计并实现了一个基于Hadoop架构的设施农业智能监测系统大数据平台。首先,介绍了设施农业智能监测系统的需求和挑战;其次,阐述了基于Hadoop的大数据平台的架构设计,包括数据采集、数据存储、数据处理、数据分析等模块的设计思路和... 详细信息

文章设计并实现了一个基于Hadoop架构的设施农业智能监测系统大数据平台。首先,介绍了设施农业智能监测系统的需求和挑战;其次,阐述了基于Hadoop的大数据平台的架构设计,包括数据采集、数据存储、数据处理、数据分析等模块的设计思路和实现方式。在数据采集方面,采用传感器网络和无线通信技术实时采集农业设施的环境数据。在数据存储方面,利用Hadoop分布式文件系统(HDFS)进行数据的存储和管理。在数据处理和分析方面,使用Hadoop的MapReduce计算模型进行数据的处理和分析。

关键词： Hadoop架构设施农业智能监测系统大数据平台数据存储

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联合收割机与运粮车协同作业调度技术研究

中国农机化学报 2023年第2期44卷 119-125页

作者：李文鑫张璠姚竟发常淑惠郭亚倩河北农业大学信息科学与技术学院河北保定071000 河北省农业大数据重点实验室河北保定071000

针对联合收割机作业路径规划不合理、联合收割机与运粮车无法协同优化调度等问题,以最小化联合收割机总非生产性作业时间和非生产性作业等待时间为目标,构建多机型多任务协同优化调度模型,设计多机协同优化调度算法(MMCOSA)。首先通过... 详细信息

针对联合收割机作业路径规划不合理、联合收割机与运粮车无法协同优化调度等问题,以最小化联合收割机总非生产性作业时间和非生产性作业等待时间为目标,构建多机型多任务协同优化调度模型,设计多机协同优化调度算法(MMCOSA)。首先通过对传统蚁群算法(ACO)进行改进,计算得到联合收割机的静态路径规划方案,然后采用相对距离最近策略实现联合收割机与运粮车协同作业动态优化。试验结果表明,采用MMCOSA算法计算得到的联合收割机总非产性作业时间和非生产性作业等待时间均比传统ACO算法的结果平均缩短17.5%和19.02%,MMCOSA算法不仅加快收敛速度,而且缩短作业时间,为农忙时节联合收割机与运粮车的协同调度问题提供有效的解决方案。

关键词：联合收割机运粮车协同作业蚁群算法路径规划调度

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基于区块链的农产品溯源技术研究综述

江苏农业科学 2022年第6期50卷 16-24页

作者：李旭东杨千河姚竟发贺吉范晓飞河北农业大学机电工程学院河北保定071000 张家口学院河北张家口075000 河北农业大学学生处河北保定071000

随着国内农产品安全事故的频发,消费者对农产品质量和供应链的信任逐渐下降。溯源作为一个能够连接产品流通各环节、对产品进行不定向追踪管理的生产控制系统,对保障产品的质量安全具有重要意义。在传统的溯源体系中,信息存在不准确、... 详细信息

随着国内农产品安全事故的频发,消费者对农产品质量和供应链的信任逐渐下降。溯源作为一个能够连接产品流通各环节、对产品进行不定向追踪管理的生产控制系统,对保障产品的质量安全具有重要意义。在传统的溯源体系中,信息存在不准确、不透明、不安全等问题;区块链凭借去中心化、透明公开、不可篡改、分布式存储等特点,为农产品溯源体系的构建提供技术支持。将区块链技术与溯源技术相结合可以实现真正意义上的溯源,切实保障供应链上全体成员以及广大人民群众的权益。在区块链理论分析的基础上,通过研究农产品溯源机制,详细阐述了区块链技术的概念与主要特征,梳理总结近些年国内外基于区块链的溯源体系的研究与应用,确定了基于区块链技术解决农产品可追溯性问题的方案,总结了基于区块链的农产品溯源系统的架构设计框架和适用性应用分析流程,阐述了基于区块链的农产品追溯系统实施的优势与挑战,分析了将区块链技术应用于农产品溯源体系时的重要环节,以期为区块链农产品溯源体系的研究和建立提供参考。

关键词：区块链技术农产品溯源溯源系统分布式存储

智慧农机多元化服务赋能乡村振兴的实现路径探索

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南方农机 2022年第13期53卷 68-70页

作者：张璠张喆常淑惠姚竟发河北农业大学河北保定071000 河北省农业大数据重点实验室河北唐山063504 河北省美丽乡村建设中心河北廊坊065599

乡村振兴战略背景下,加快推进新一代信息技术与农机化的深度融合是我国现代农业发展的必经之路。课题组针对农机信息化发展中存在的问题,利用数据思维与互联网思维介绍了从智慧农机、智慧农机系统到智慧农机生态圈的构建途径,分析了基... 详细信息

乡村振兴战略背景下,加快推进新一代信息技术与农机化的深度融合是我国现代农业发展的必经之路。课题组针对农机信息化发展中存在的问题,利用数据思维与互联网思维介绍了从智慧农机、智慧农机系统到智慧农机生态圈的构建途径,分析了基于智慧农机大数据平台的数据获取类、业务处理类和决策分析类等三类服务模式。研究实践证明,将智慧农机多元化服务应用于农机作业的各环节,可提高土地产出率、资源利用率和农业劳动生产率,保障国家粮食安全,促进农业增效、农民增收,为助力乡村振兴提供可参考、可复制的实现路径。

关键词：智慧农机乡村振兴农机生态圈多元化服务

基于DTU的农作物生长环境信息检测系统设计与实现

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智慧农业导刊 2022年第21期2卷 11-13页

作者：姚竟发刘静河北农业大学信息科学与技术学院河北保定071000 河北软件职业技术学院软件工程系河北保定071000 保定理工学院马克思主义学院河北保定071000

农作物的生长环境需要考虑的因素很多,如温度、湿度。如果环境因素较差,将会影响到农作物的生长。农作物的生长环境直接关系到其生产情况的好坏,良好的生长环境对于农作物的生产具有重要作用。通过空气温湿度检测与土壤水分检测,对农作... 详细信息

农作物的生长环境需要考虑的因素很多,如温度、湿度。如果环境因素较差,将会影响到农作物的生长。农作物的生长环境直接关系到其生产情况的好坏,良好的生长环境对于农作物的生产具有重要作用。通过空气温湿度检测与土壤水分检测,对农作物的生长环境进行在线监控。对农作物的生长环境因素进行实时检测,可以有效提高农作物的产量,对于实现农业生产现代化具有重要作用。DTU作为一种数据传输单元,可以在恶劣环境下进行实时监测且保持良好的稳定性,非常适用于农作物生产环境的检测。

关键词： DTU 农作物生长环境信息检测土壤

基于区块链的种子供应链信息溯源及信用度提升的方案设计与研究

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中国农机化学报 2022年第7期43卷 145-151页

作者：贺吉范晓飞姚竟发孙磊李旭东索雪松河北农业大学机电工程学院河北保定071000 河北农业大学信息科学与技术学院河北保定071000

种质是农业的基础,是国家的战略资源,种子质量的优劣影响着整体种植业的生产规模和潜力。我国种业存在产业链条信息不完整、不透明;种子溯源系统与体系不完善、不安全等问题。将区块链技术融入到传统的种子信息溯源中,提出分布式数据存... 详细信息

种质是农业的基础,是国家的战略资源,种子质量的优劣影响着整体种植业的生产规模和潜力。我国种业存在产业链条信息不完整、不透明;种子溯源系统与体系不完善、不安全等问题。将区块链技术融入到传统的种子信息溯源中,提出分布式数据存储的种子质量追溯模型。利用以太坊、物联网和终端应用等设计三层架构:应用层、物联网层和数据存储层。根据以太坊本身特点和系统数据存储、查询要求,设计分布式多数据库存储的方式。系统存储种子从生产到流通部门各个环节的数据信息,结合区块链数据信息不可篡改性、透明性和可追溯性高的特点,保证种子供应链上所有数据不被他人改动或隐藏,实现准确追溯、快速鉴定种子质量。系统采用的用户信用度智能合约算法,直击种子数据源头,保证购买种子的质量安全,为维护种子消费者权益提供信息技术与服务保障。

关键词：种子区块链以太坊溯源信用度

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乡村振兴战略下智慧农业关键技术与应用探究

河北农机 2022年第16期 6-8页

作者：张璠常淑惠张喆姚竟发河北农业大学河北省农业大数据重点实验室河北省美丽乡村建设中心

发展智慧农业是推动我国农业高质量发展的重要内容。在乡村振兴战略背景下,借助新一代信息技术,实施智慧农业项目可实现农业产业的精准布局、技术管控、提质增效,是解决农业生产效率低下问题的有效路径。本文首先从农业数据的感知、传... 详细信息

发展智慧农业是推动我国农业高质量发展的重要内容。在乡村振兴战略背景下,借助新一代信息技术,实施智慧农业项目可实现农业产业的精准布局、技术管控、提质增效,是解决农业生产效率低下问题的有效路径。本文首先从农业数据的感知、传输、存储与智能决策分析等角度介绍了发展智慧农业常用的物联网、信息传输、大数据与人工智能等技术,接着探讨了新一代信息技术在智慧农机项目中应用情况,该项目集农业数据采集、分析、管理、决策、监控、推广和服务于一体,可为多用户提供多元化精准服务与智能决策管理。

关键词：乡村振兴智慧农业信息感知决策分析

基于STM32的智慧农业监测系统设计与实现

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电子产品世界 2023年第8期30卷 18-21,29页

作者：王丹姚竟发崔秀艳范月坤河北软件职业技术学院河北保定071000

农作物的生长状况与其周边环境是息息相关的,对农田环境、作物生长状态、气象数据等进行实时监测和分析,及时调整有关环境参数,为农业生产提供科学化、精准化的管理手段,有力促进农作物增产增收。本文设计一种基于STM32的农业环境监测系... 详细信息

农作物的生长状况与其周边环境是息息相关的,对农田环境、作物生长状态、气象数据等进行实时监测和分析,及时调整有关环境参数,为农业生产提供科学化、精准化的管理手段,有力促进农作物增产增收。本文设计一种基于STM32的农业环境监测系统,结合嵌入式技术、物联网技术、人工智能技术、大数据技术,实现采集、传输、存储、查询并分析农作物的环境信息,智能控制农业外设,以科学手段指导农业生产。

关键词： STM32 远程监测智慧农业

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联合收割机多机协同作业路径优化

农业工程学报 2019年第17期35卷 12-18页

作者：姚竟发滕桂法霍利民苑迎春张璠河北农业大学机电工程学院保定071000 河北农业大学研究生学院保定071000 河北农业大学信息科学与技术学院保定071000 河北省农业智能装备技术研究院保定071000

随着我国土地流转政策的不断推进,种植实现规模化生产和管理,采用多台联合收割机同时进行收获作业,可不仅提高效率,而且对抢种抢收,减少自然灾害的风险,实现颗粒归仓意义重大。但是由于作业路径规划不当,常常发生作业冲突、反而效率降低... 详细信息

随着我国土地流转政策的不断推进,种植实现规模化生产和管理,采用多台联合收割机同时进行收获作业,可不仅提高效率,而且对抢种抢收,减少自然灾害的风险,实现颗粒归仓意义重大。但是由于作业路径规划不当,常常发生作业冲突、反而效率降低,成本增加等问题,因此,研究如何规划和优化联合收割机多机无冲突协同作业具有十分重要的理论意义和实用价值。本文以总作业时间和作业时长为综合优化目标,综合考虑联合收割机转弯和作业冲突的情况,提出了联合收割机多机无冲突协同作业路径优化算法(improved genetic algorithm,IGA)。结果表明,与遗传算法(geneticalgorithm,GA)相比,IGA优化的矩形农田作业路径总作业时间和作业时长平均分别下降了33.72%、34.00%,IGA优化的梯形农田作业路径总作业时间和作业时长分别下降了29.93%、30.00%,与并排作业相比,IGA优化的矩形农田作业路径总作业时间和作业时长平均分别下降了2.45%、2.29%,IGA优化的梯形农田作业路径总作业时间和作业时长分别下降了2.42%、2.02%。研究结果表明采用IGA进行多联合收割机作业路径优化是可行的,可为联合收割机多机无冲突协同作业路径规划提供参考。

关键词：农业机械优化算法多机协同作业无冲突路径规划