网络技术与精准农业

1网络技术与精准农业计算机网络技术根底1农业信息采集与监控中的网络技术2农业信息网31.1计算机网络的根本概念计算机网络是计算机技术与通讯技术相结合的产物，它的诞生使计算机的体系构造发生了宏大变化。在当今社会开展中，计算机网络起着非常重要的作用，并对人类社会的提高做出了宏大奉献。如今，计算机网络的运用遍及全世界及各个领域，并已成为人们社会生活中不可短少的重要组成部分。从某种意义上讲，计算机网络的开展程度不仅反映了一个国家的计算机科学和通讯技术的程度，也是衡量其国力及现代化程度的重要标志之一。1.1计算机网络的根本概念1.1.1计算机网络的构成与开展计算机网络从20世纪60年代开场开展至今,阅历了从简单到复杂、从单机到多机、由终端与计算机之间的通讯演化到计算机与计算机之间的直接通讯.1、远程联机阶段为了共享主机资源和信息采集以及综合处置，用一台计算机与多台用户终端相连，用户经过终端命令以交互方式运用计算机，人们把它称为远程联机系统。⑴前端处置机构造：前端处置机〔FEP〕用来专门担任通讯任务，实现数据处置与通讯控制的分工，发扬了中心计算机的数据处置才干。1.1计算机网络的根本概念⑵调制解调器：由于计算机和远程终端发出的信号都是数字信号，而公用线路只能传输模拟信号，所以在传输钱必需把计算机或远程终端发出的数字信号转换成可在线上传送的模拟信号,传输后再将模拟信号转换成数字信号。⑶集线器构造：把终端发来的信息搜集起来，并把用户的作业信息存人集中器中,然后再用高速线路将数据信息传给前端处置机，最后提交给主机。远程联机系统的特点是系统中只需一个计算机处置中心，各终端经过通讯线路共享主计算机的硬件和软件资源，因此，主计算机负担过重，终端独占线路，资源利用率低。1.1计算机网络的根本概念2、多机互联网络阶段计算机网络要完成数据处置与数据通讯两大根本功能，因此在逻辑构造上可以将其分成两部分：资源子网和通讯子网。(1)资源子网：是计算机网络的外层，它由提供资源的主机和恳求资源的终端组成。资源子网的义务是担任全网的信息处置。(2)通讯子网：是计算机网络的内层，它的主要义务是将各种计算机互连起来完成数据传输、交换和通讯处置。1.1计算机网络的根本概念3、规范化网络阶段20世纪70年代，计算机网络大都采用直接通讯方式。1972年后，以太网LAN、MAN、WAN迅速开展，各个计算机消费商纷纷开展各自的网络系统，制定本人的网络技术规范。1974年,IBM公司公布了它研制的系统网络体系构造。随后DGE公司宣布了本人的数字网络体系构造,1976年UNIVAC宣布了该公司的分布式通讯体系构造。ISO于1977年成立了专门的机构来研讨该问题，并且在1984年正式公布了“开放系统互联根本参考模型〞的国际规范OSI,这就产生了第三代计算机网络。1.1计算机网络的根本概念4、网络互联与高速网络阶段进入20世纪90年代,计算机技术、通讯技术以及建立在互联计算机网络技术根底上的计算机网络技术得到了迅猛的开展。特别是1993年美国宣布建立国家信息根底设备〔NationalInformationInfrastructure，NII〕后，全世界许多国家纷纷制定和建立本国的NII,从而极大的推进了计算机网络技术的开展，使计算机网络进入一个崭新的阶段，这就是计算机网络互联与高速网络阶段。目前，全球以Internet为中心的高速计算机互联网络曾经构成，Internet曾经成人类最重要的、最大的知识宝库。网络互联和高速计算机网络就成为第四代计算机网络。1.1计算机网络的根本概念1.1.2计算机网络的定义到目前为止,计算机网络并没有一个确切的定义。其实，我们可以简单地描画为：计算机网络是经过通讯线路衔接起来的自治的计算机集合。该描画包括了3个方面的含义：①必需有两台或两台以上、具有独立功能的计算机系统相互衔接起来，以到达共享资源为目的；②计算机相互通讯交换信息，必需有一条通道。这条通道的衔接是物理的，由物理介质来实现〔例如铜线、光纤、微波、卫星等〕；1.1计算机网络的根本概念③计算机系统之间的信息交换，必需求遵守某种商定和规那么。以上从三个方面概括了计算机网络的根本内涵。因此，我们可以把计算机网络定义为：计算机网络是把分布在不同地点，并具有独立功能的多个计算机系统经过通讯设备和线路衔接起来，在功能完善的网络软件和协议的管理下，以实现网络中资源共享为目的的系统。1.1计算机网络的根本概念1.1.3计算机网络的主要功能1、资源共享⑴硬件资源：包括各种类型的计算机、大容量存储设备、计算机外部设备，如彩色打印机、静电绘图仪等。⑵软件资源：包括各种运用软件、工具软件、系统开发所用的支撑软件、言语处置程序、数据库管理系统等。⑶数据资源：包括数据库文件、数据库、办公文档资料、企业消费报表等。⑷信道资源：通讯信道可以了解为电信号的传输介质。通讯信道的共享是计算机网络中最重要的共享资源之一。1.1计算机网络的根本概念2、网络通讯通讯通道可以传输各种类型的信息,包括数据信息和图形、图像、声音、视频流等各种多媒体信息。3、分布处置把要处置的义务分散到各个计算机上运转，而不是集中在一台大型计算机上。这样，不仅可以降低软件设计的复杂性，而且还可以大大提高任务效率和降低本钱。4、集中管理对地理位置分散的组织和部门,可经过计算机网络来实现集中管理,如数据库情报检索系统、交通运输部门的定票系统、军事指挥系统等。1.1计算机网络的根本概念5、平衡负荷当网络中某台计算机的义务负荷太重时，经过网络和运用程序的控制和管理，将作业分散到网络中的其它计算机中，由多台计算机共同完成。1.1.4计算机网络的特点1可靠性在一个网络系统中，当一台计算机出现缺点时，可立刻由系统中的另一台计算机来替代其完成所承当的义务。同样，当网络的一条链路出了缺点时可选择其它的通讯链路进展衔接。

1.1计算机网络的根本概念2、高效性计算机网络系统摆脱了中心计算机控制构造数据传输的局限性，并且信息传送迅速，系统实时性强。网络系统中各相连的计算机可以相互传送数据信息，使相距很远的用户之间可以即时、快速、高效、直接地交换数据。3、独立性网络系统中各相连的计算机是相对独立的，它们之间的关系是既相互联络，又相互独立。1.1计算机网络的根本概念4、远程教育远程教育是利用Internet技术开发的现代在线效力系统，它充分发扬网络可以跨越空间和时间的特点，在网络平台上向学生提供各种与教育相关的信息,做到“任何人在任何时间、任何地点，可以学习任何课程〞。5、虚拟现实虚拟现实是计算机软硬件技术、传感技术、机器人技术、人工智能及心思学等高速开展的结晶。虚拟现实与传统的仿真技术都是对现实世界的模拟,即两者都是基于模型的活动，而且都力图经过计算机及各类安装到达现实世界尽能够准确地再现。随着计算机科学技术的飞速开展，虚拟现实技术与仿真技术必将在21世纪异彩纷呈，绚丽夺目。1.1计算机网络的根本概念6、电子商务广义的电子商务包括各行各业的电子业务、电子政务、电子医务、电子军务、电子教务、电子公务和电子家务等；狭义的电子商务指人们利用电子化网络化手段进展商务活动。7、办公自动化办公自动化能实现办公活动的科学化、自动化，最大限制提高任务质量、任务效率和改善任务环境。8、企业管理与决策随着计算机网络的广泛运用，各类企业采用管文科学与信息技术相结合的方式，开发企业管理和决策信息系统，为企业管理和决策提供支持效力。目前，正在朝着开发“智能化〞的决策支持系统迅速开展。1.1计算机网络的根本概念1.2.1网络硬件的组成计算机网络硬件系统是由计算机(主机、客户机、终端)、通讯处置机(集线器、交换机、路由器)、通讯线路(同轴电缆、双绞线、光纤)、信息变换设备(Modem，编码解码器)等构成。1.2.1网络硬件(计算机硬件)的组成1、主计算机在普通的局域网中，主机通常被称为效力器，是为客户提供各种效力的计算机，因此对其有一定的技术目的要求，特别是主、辅存储容量及其处置速度要求较高。根据效力器在网络中所提供的效力不同,可将其划分为文件效力器、打印效力器、通讯效力器等。1.1计算机网络的根本概念1.1计算机网络的根本概念2、网络任务站除效力器外，网络上的其他计算机主要是经过执行运用程序来完成任务义务的，我们把这种计算机称为网络任务站或网络客户机，它是网络数据主要的发生场所和运用场所，用户主要是经过运用任务站来利用网络资源并完本钱人作业的。3、网络终端是用户访问网络的界面，它可以经过主机联入网内，也可以经过通讯控制处置机联入网内。4、通讯处置机一方面作为资源子网的主机、终端衔接的接口，将主机和终端连入网内；另一方面它又作为通讯子网中分组存储转发结点，完成分组的接纳、校验、存储和转发等功能。1.1计算机网络的根本概念5、通讯线路通讯线路〔链路〕是为通讯处置机与通讯处置机、通讯处置机与主机之间提供通讯信道。6、信息变换设备对信号进展变换，包括：调制解调器、无线通讯接纳和发送器、用于光纤通讯的编码解码器等。在计算机网络系统中，除了各种网络硬件设备外，还必需具有网络软件。1.1计算机网络的根本概念1.2.2计算机软件的组成1、网络操作系统网络操作系统是网络软件中最主要的软件,用于实现不同主机之间的用户通讯，以及全网硬件和软件资源的共享，并向用户提供一致的、方便的网络接口,便于用户运用网络。目前网络操作系统有三大阵营：UNIX、NetWare和Windows。目前，我国最广泛运用的是Windows网络操作系统。2、网络协议软件网络协议是网络通讯的数据传输规范，网络协议软件是用于实现网络协议功能的软件。目前,典型的网络协议软件有TCP/IP协议、IPX/SPX协议、IEEE802规范协议系列等。其中,TCP/IP是当前异种网络互连运用最为广泛的网络协议软件。1.1计算机网络的根本概念3、网络管理软件网络管理软件是用来对网络资源进展管理以及对网络进展维护的软件，如性能管理、配置管理、缺点管理、记费管理、平安管理、网络运转形状监视与统计等。4、网络通讯软件是用于实现网络中各种设备之间进展通讯的软件，运用户可以在不用详细了解通讯控制规程的情况下，控制运用程序与多个站进展通讯,并对大量的通讯数据进展加工和管理。5、网络运用软件网络运用软件是为网络用户提供效力，最重要的特征是它研讨的重点不是网络中各个独立的计算机本身的功能，而是如何实现网络特有的功能。1.1计算机网络的根本概念1.3计算机网络的分类随着网络技术的开展，出现了多种类型的网络分类方法，概括起来主要有以下五种：1.按地理范围分类通常根据网络范围和计算机之间的间隔将计算机网络分为局域网〔LocalAreaNetwork，LAN〕、城域网〔MetropolitanAreaNetwork，MAN〕、广域网〔WideAreaNetwork，WAN〕和因特网〔InterNetwork，Internet〕等。1〕局域网局域网指在有限的地理区域内构成的计算机网络，通常以一个单位或一个部门为限。这种网只能包容有限数量〔几台或几十台〕的计算机，它的覆盖范围普通不会超越几十公里。在局域网中，计算机的相对位置分为对等式和客户机/效力器两种根本方式。〔1〕对等网络方式。在整个网络中没有专门文件效力器，连在网上的计算机既是客户机又是效力器，网上的每台计算机都是以一样的位置访问其他计算机和处置数据的，彼此之间没有主次之分。1.1计算机网络的根本概念1.1计算机网络的根本概念〔2〕客户机/效力器方式。大多数局域网采取客户机/效力器方式，它是由一台或多台单独的、高性能和大容量的主机作为效力器，另外与多台客户机相连。①效力器。效力器有文件效力器和通讯效力器等。效力器是局域网中的中心设备，普通使器具有大容量内存和硬盘以及高速CPU的高档主机。效力器上装有网络操作系统〔如WindowsServer2003、Linux、UNIX、NetWare等〕，用户可以共享效力器上的网络资源。有的效力器兼做互联网中的路由器，是互联网上的有源节点。②客户机。客户机普通是指PC机、图形任务站、小型机等。客户机也称为任务站，是局域网中的主要部分，用户经过它访问效力器上的软件资源以及网络上的硬件资源。2〕城域网城域网是范围介于局域网和广域网之间的一种高速网络。1.1计算机网络的根本概念3〕广域网广域网也称为远程网。由间隔较远的局域网或城域网互联而成。广域网通常除了计算机设备以外还要涉及一些数据通讯方式。广域网的通讯方式有以下四种：〔1〕公用网〔PublicSwitchedTelephoneNetwork，PSTN〕。〔2〕综合效力数字网〔IntegratedServiceDigitalNetwork，ISDN〕。〔3〕DDN〔DigitalDataNetwork〕专线。〔4〕帧中继。4〕因特网因特网也称为国际互联网，网络分布在世界各地。所谓“互联〞，一方面指物理衔接，即衔接网络的硬件设备，另一方面指网络逻辑衔接，即中间衔接设备在实现两个之间的信息交换时所涉及到的路由选择和协议转换等问题，是一种高层技术。目前，世界上开展最快、最抢手的网络就是Internet。1.1计算机网络的根本概念2.按网络构造分类计算机网络的构造，是网络信道分布的拓扑构造。在计算机网络中，经常把网络的组成方式称之为拓扑构造。常见的拓扑构造有5种：总线型、星型、环型、树型和网状型。3.按速率和带宽分类用网络带宽和传输速率来描画网络的传输速率。网络带宽的单位为Hz，传输速率的单位为b/s。根据带宽可以将网络分成窄带网和宽带网；根据传输速率可将网络分为低速网、中速网和高速网。例如以太网的传输速率为10Mb/s～100Mb/s，高速以太网的传输速率可以到达几Gb/s。1.1计算机网络的根本概念4.按传输介质分类根据网络的传输介质，可以将网络分为有线网和无线网。有线网根据线路的不同分为同轴电缆网、双绞线网和光纤网，还有最新的全光网络；无线网有卫星无线网和运用其他无线通讯设备的网络。5.按通讯方式分类根据网络通讯方式，可将网络分为点对点通讯方式网和广播式构造网。点对点通讯方式网采用的是点对点的衔接方式，这种方式没有信道竞争，几乎不存在信道访问控制的问题。广播式构造网利用一个共同的传播介质把各个计算机衔接起来，一切主机共享一条信道，某主机发出的数据，一切其他主机都能收到。1.1计算机网络的根本概念1.4网络技术的开展趋势未来的计算机技术将向超高速、超小型、平行处置、智能化的方向开展。计算机将具备更多的智能成分，它将具有多种感知才干、一定的思索与判别才干及一定的自然言语才干。除了提供自然的输入手段(如语音输入、手写输入)外，让人能产生身临其境觉得的各种交互设备曾经出现，虚拟现实技术是这一领域开展的集中表达1.2农业信息采集与监控中的网络技术1农业信息采集与开发背景分析1．1农业信息的概念及特征农业信息属于经济信息范畴，是农业产业业)的部门信息。农业信息是指人们利用农业消费资源进展农产品消费、加工和营销等活动的一切音讯、情报、数据等的总称。首先，农业信息具有延续性。农业消费以有生命的动植物生长过程为根底。在一个消费周期内，这些生长过程都是延续的。活的生物体无时无刻不在地变化，无论人们认识到与否，反映其运动特征的信息必然是延续的。其次，农业信息具有分散性。农业信息源的分散性首先源于农业消费对土地资源的依靠性。虽然在现代农业技术的支持下，土地资源的集约化利用程度越来越高，但它并未摆脱程度扩展及粗放运用的本质。与工业和城市相比，农业的土地资源宽广得多，乡村地域的人口密度也小得多，使．得农业信息源的分布具有空间及地理上的分散性。同时，由于消费延续性和自然；消费周期的作用，农业信息源在时间上的分布也具有较强的分散性和非平衡性。1.2农业信息采集与监控中的网络技术最后，农业信息具有不确定性。与制造业流程相比较，农业消费流程不仅可调性小，而且流程中的不确定性要素很多，又给这些有限的调理时机增添了几分风险。由于农业是比较复杂的系统，系统的层次和构成要素众多，人们对复杂系统的掌握程度远不及简单系统。一方面，各种要素在农业系统中的位置和作器具有不确定性。另一方面，由于系统的复杂性，各个要素的作用和行为机制也呈现出多变的情况，这使得人们对许多生物信息的破泽和了解存在着不确定性。1.2农业信息采集与监控中的网络技术1.2农业信息采集与开发的重要性我国农业还处于自然经济半自然经济向市场经济过渡时期，农业消费力落后，而物质、能源的缺乏已妨碍了农业消费力的提高，我国假想象实现农业现代化，处理农业问题和粮食问题，就必需依托信息的效能放大作用，使有限的物质资源经过信息资源的放大功能来提高效能。科学研讨阐明，假设将一项科研成果的研制费设定为1，那么实验费为10，推行费为100，而信息运用费仅为0．05。由此可知，信息资源开发利用是一项投入少收益大的工程，这对于我国农业的开展尤为重要。由于农业一向是弱质产业，本身投人远远这对于我国农业的开展尤为重要。农业信息浩如烟海，未加工处置前处于原始形状，这一将原始信息变为再生信息的加工处置过程就是信息资源的开发。信息资源与物质、能源这另外两大资源最显著的区别就是其共享性，农业信息资源的利用就是发扬其共享性，使资源的利用率提高，加大信息在农业经济活动中的效能放大作用。1.2农业信息采集与监控中的网络技术1.3监控中的网络技术早在上世纪六七年代美国作家托夫勒就在<第三次浪潮>中展现了信息社会的愉快容颜也宣布信息时代的序幕正式拉开。目前伴随着全球信息化浪潮的此起彼伏可以说信息技术已成为人类改造大自然不可或缺的一个工具。而基于计算机网络的监控系统作为网络监控系统中一个中心组成部分。极大地方便了在高校里联网计算机用户之间的资源共享与交流提供应用户远程协助、远程管理、远程教学、远程办公等功能。1.3监控中的总体设计基于计算机网络的远程监控系统是一套智能化、可扩展性、集成高效率及有效性的监控系统。系统采用了客户端/效力端的架构把系统划分成监控端及被监控端两个部分。监控端的主要功能是发送控制指令接纳被监控端前往的信息被监控端那么接纳监控端发来的指令执行指令并将执行结果反响给监控端。为了方便实现系统的各项功能加强系统的可重用性及可维护性系统单独设计了信息构造及指令构造同时设计了接口程序以提高系统功能的稳定性。1.2农业信息采集与监控中的网络技术1.3.1系统功能模块图根据系统的需求将系统划分成5个主要的子系统，即远程屏幕监控子系统、网络监控子系统、远程资源监控子系统、远程磁盘监控子系统、远程信息管理子系统。1.3.2监控指令设计要到达系统的全部监控目的需求对监控端及被监控端相互商定以便实现顺畅的通讯。首先需求进展根本指令构造的设计该指令构造中规定了经过指令头来对指令类型进展阐明根据该指令系统会做出相应的反响动作。然后详细的指令类型会将此构造进展承继将本身应有指令内容添加进去。经过承继技术极大方便了系统今后的扩展。根据此系统的功能需求还需求设计出如下的一些指令根本指令类BaseCode、磁盘内容发送指令类(DisksCode)、屏幕发送指令类(SendScreenCode)、文件发送指令类(FileCode)、计算机执行事件指令类(ExplorerCode)、鼠标操作发送指令类(MouseCode)、三指令类(ThreeCode)、双指令类(DoubleCode)。1.2农业信息采集与监控中的网络技术在这些指令类里还需求对含有特殊的构造进展特别的规定，例如磁盘信息发送指令类中需求有磁盘信息构造，而磁盘信息构造那么由卷标号及磁盘名构成，在文件发送指令类里，有文件信息构造，构成文件信息构造是文件名及内容等。1.3.3监控系统功能设计1.显示远程屏幕功能模块利用监控端发出截取远程计算机屏幕指令，被监控端接纳指令，然后对指令进展判别，然后截取本地电脑的屏幕，发送屏幕图片至监控端，在监控端图片显示控件上显示发送来的屏幕图片。2.屏幕实时监控功能模块屏幕的实时监控功能是建立在监视屏幕的功能根底上。详细实现时是经过添加时钟控件，在监控端实现的每隔一段时间向被监控端自动发送屏幕截取恳求，从而获取衔接的远程计算机屏幕画面。3.衔接显示功能模块监控端经过远程计算机的主机名或者IP地址，进展该被监控计算机的衔接，被监控端接纳到衔接恳求后，建立起衔接并将胜利衔接的信息和计算机的主机名或IP地址发送至监控端监控端以Tree-view控件的方式进展显示。1.2农业信息采集与监控中的网络技术4.文件传