文档介绍：2009 年 10 月农机化研究第 10 期
智能化农业机械中嵌入式系统的优化
王月青
(邢台职业技术学院信息工程系, 河北邢台 054035 )
摘要: 精细农业需要智能化农业机械的支撑,农业机械智能化的实现依靠嵌入式的软件系统。嵌入式软件系
统中的程序往往是运行在有限的硬件资源环境中,而且大多具有实时性的要求。因此,要对程序进行优化,尽量
提高程序的执行效率,减少程序的存储空间。为此, 讨论了对智能农业机械中嵌入式控制程序进行优化的方法
和策略,这是精细农业技术体系中的一个重要方面。
关键词: 精细农业; 智能机械; 嵌入式系统; 优化; 程序代码
中图分类号: S126 文献标识码: A 文章编号: 1003 - 188X (2009 ) 10 - 0190 - 03
CCD图像采集系统;要有对杂草分布图进行处理获得
0 引言
杂草密度的图像处理系统;要有根据杂草密度控制除
现阶段,我国正在大力推进农业的结构化调整, 草剂喷洒量的控制系统。
走精细农业的道路。精细农业是一种农业的微观管农业机械的智能化要靠计算机系统来实现。在计
理系统,其核心是根据当时当地测定的作物实际需算机系统的控制下,进行信息采集、数据处理和实时
要,确定对田间作物的投入。精细农业的概念和理论控制。这种需要装备到农业机械上的计算机系统称
被认为是指导现代农业生产的先进理念和具有创新为嵌入式计算机系统。它是面向特定应用设计的专
意义的技术思想,被喻为“信息时代作物生产管理技用计算机系统,完全封装在其所控制的设备内。与通
术思想的革命”[ 1 ] 。用计算机不同,嵌入式系统往往执行非常明确的预定
以往的田间管理没有考虑田间因素的差异性对田义任务,而且嵌入式系统的外形尺寸、功耗、外部适配
间小区产量的影响,而以农田大片土地为单位平均播器等各种特征必须满足所嵌入设备的应用要求和限
种、施肥和喷药,不能保证耕地生产潜力的充分发挥, 制。另外,嵌入式系统还具有实时性的要求。
而且又造成化肥和农药等农用物资的过度投入。精为嵌入式系统开发的程序称为“固件”,它通常存
细农业的思想是利用现代电子信息技术来获取影响储在只读存储器中,而非磁盘中,因此其存储空间是
作物生长的因素,实施变量的农田作业管理和调控。有限的。为了满足嵌入式系统的实时性和有限存储
空间的要求,嵌入式程序要尽量提高运行速度,减少
1 精细农业与农业机械智能化
存储空间。因此,在嵌入式程序的设计中,需要进行
精细农业的核心就是实施变量的农田作业管理和反复的优化,以提高系统的性能,缩减产品的尺寸和
调控。为了达到这个目标,需要 3方面的工作:首先, 成本。对嵌入式程序进行优化主要从两个方面入手:
获得田间数据;其次,根据收集的数据作出做业决策; 一是设计优化; 二是代码优化。
最后,需要机器来完成[ 2 ] 。因此,精细农业最终需要
2 设计优化
依靠智能化农业机械的支撑, 如智能谷物联合收割
机、谷物精密播种机和自动化除草机等。智能化农业 2. 1 面向对象程序设计技术
机械的智能系统主要由 3大部分构成,即田间作物信现代的程序设计普遍采用面向对象的设计方法。
息实时采集系统、信息实时处理系统、实时控制系统。面向对象程序