农业物联网场景下,土壤墒情数据实时采集难、传感器协议对接复杂、缺乏统一管理平台,传统人工巡检效率低
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农业物联网场景下,土壤墒情数据实时采集难、传感器协议对接复杂、缺乏统一管理平台,传统人工巡检效率低
本系统是一套面向农业物联网场景的土壤墒情与气象数据综合监测平台,旨在解决传统农田管理中传感器数据采集分散、人工巡检效率低、历史数据缺乏对比分析工具等痛点。系统围绕三大核心功能构建:
用户认证与权限管理。基于 JWT 令牌实现前后端分离的安全鉴权体系,支持用户注册、登录、退出(Logout)全流程。注册模块对用户名、密码、邮箱进行基础校验;登录成功后下发加密 JWT Token,后续所有 API 请求均携带 Token 进行身份验证,有效防止未授权访问。
土壤墒情与环境数据采集。通过 Modbus RTU 串口通信协议对接土壤温湿度传感器、空气温湿度传感器等工业级设备,自动定时读取传感器原始数据,解析后持久化存储到 MySQL 数据库。系统支持多站点(多传感器节点)配置,管理员可在后台灵活添加、删除或修改监测站点参数,实现分布式农田的集中监控。
数据可视化与对比分析。提供最近 14 天土壤温度、大气温度、土壤湿度、降水量四项指标的 ECharts 动态图表(线形图 + 柱状图双轴联动),直观展示土壤墒情与气象变化的耦合关系。同时提供结构化数据表格,按日期罗列每日均值,支持表格行列对齐查看。顶部实时天气卡片每小时同步最新数据,让管理人员第一时间掌握田间环境变化趋势。所有数据均支持 EasyExcel 导入导出,便于离线存档或对接第三方数据分析工具。
系统业务场景适用于:高标准农田墒情监测、智慧农业大棚环境管理、科研院所的田间试验数据采集、县级农业气象站的辅助监测等多类农业信息化需求方。
后端基于 Spring Boot 3.2.5 + Java 17,采用经典分层架构:Controller(REST API)→ Service(业务逻辑)→ Repository(数据访问)→ Entity(数据模型四张表:用户、土壤数据、气象数据、站点配置)。
安全方案:Spring Security + JWT 令牌实现无状态认证,AuthController 处理登录/注册/登出,JwtAuthenticationFilter 拦截所有 /api/** 请求校验 Token。CORS 配置允许前后端分离部署。
数据层:Spring Data JPA + MySQL 8,Hibernate 自动 DDL 建表,Repository 接口方法命名约定自动生成查询,无需手写 SQL。
传感器通信:j2mod 库实现 Modbus RTU 协议,定时轮询传感器寄存器读取原始数据并转换为物理量纲(温度/湿度/降水量)。
前端:Thymeleaf 模板引擎渲染管理页面,ECharts 实现数据可视化图表(折线图+柱状图双轴联动)。
系统已完成从传感器采集到 Web 展示的完整闭环,可独立部署在 Windows/Linux 服务器。



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