大數(shù)據(jù)在農(nóng)業(yè)無人機(jī)上的應(yīng)用

劉博

摘? 要：伴隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，各行各業(yè)的工作模式均發(fā)生了翻天覆地的變化，包括農(nóng)業(yè)。大數(shù)據(jù)能夠高效處理所獲取的相關(guān)數(shù)據(jù)，可分析處理農(nóng)業(yè)無人機(jī)運(yùn)行期間形成的大量數(shù)據(jù)，所以在農(nóng)業(yè)無人機(jī)運(yùn)行中廣泛應(yīng)用。為促進(jìn)農(nóng)業(yè)無人機(jī)中的大數(shù)據(jù)應(yīng)用，加快無人機(jī)升級發(fā)展速度，積極落實大數(shù)據(jù)在農(nóng)業(yè)無人機(jī)中的應(yīng)用，是非常有必要的。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)無人機(jī);互聯(lián)網(wǎng)技術(shù);大數(shù)據(jù)

伴隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，人類生產(chǎn)、生活、科研期間產(chǎn)生的數(shù)據(jù)呈直線生長，促使大數(shù)據(jù)這一概念形成。大數(shù)據(jù)具有多種含義，其中維基百科認(rèn)為“無法在一定時間中通過普通軟件工具捕獲。管理的數(shù)據(jù)集合”就是大數(shù)據(jù)。大數(shù)據(jù)存在多樣性、高速性、規(guī)模性這三大典型特點(diǎn)，其中規(guī)模屬于大數(shù)據(jù)最主要特點(diǎn)，數(shù)據(jù)量十分龐大，且伴隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的成熟更新，數(shù)據(jù)量還在持續(xù)增長，最終達(dá)到IPB。高效性屬于數(shù)據(jù)處理必須要求，只要充分發(fā)揮高效性特點(diǎn)，在最快時間內(nèi)處理所有數(shù)據(jù)信息，才能滿足相關(guān)行業(yè)中龐大數(shù)據(jù)量實施分析的目的，才能充分發(fā)揮相關(guān)數(shù)據(jù)的實際價值[1]。無人機(jī)是一種基于計算機(jī)科學(xué)、信息科學(xué)研發(fā)出現(xiàn)代化技術(shù)，也是無人駕駛航空飛行器簡稱，于1914年問世，但在上世紀(jì)下半葉才進(jìn)入高速發(fā)展期。測繪屬于無人機(jī)重要應(yīng)用功能，通過攝像機(jī)、傳感器可獲取詳細(xì)的地面圖像信息，并利用其傳輸功能，將測繪信息實時傳輸給相關(guān)人員，此時進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，可保證數(shù)據(jù)處理的實時性、高效性以及準(zhǔn)確性。但測繪數(shù)據(jù)過于龐大，采用傳統(tǒng)方法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，難以保證數(shù)據(jù)處理高效性，但應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)實時分析處理，無疑可解決這一問題。本文主要分析大數(shù)據(jù)在農(nóng)業(yè)無人機(jī)上的應(yīng)用。

一、硬件設(shè)備組成

無人機(jī)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用期間，主要使用的硬件設(shè)備包含地面站系統(tǒng)、無人機(jī)平臺系統(tǒng)以及無線傳輸系統(tǒng)[2]。對平臺系統(tǒng)而言，其主要應(yīng)用大疆精靈Phantom4 Pro類型智能化設(shè)備，最長飛行時間30分鐘，具有主動規(guī)避障礙這一優(yōu)點(diǎn)。無人機(jī)有兩種定位模式，不同情況下的定位模式存在差異。無人機(jī)采集數(shù)據(jù)過程中，均通過對應(yīng)傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，比如XV-8000CB類型角速度系統(tǒng)。無人機(jī)所用的圖像采集設(shè)備屬于CMOS影像傳感器設(shè)備，有效像素是2000萬。無線傳輸系統(tǒng)的實際作用距離時間達(dá)到7000米，經(jīng)圖像采集卡可拔格式圖像轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號，對熟悉信號實施合理分析與合理處理，可將數(shù)據(jù)、圖像信息實時化傳輸至地面站系統(tǒng)。大數(shù)據(jù)分析期間，主要通過電數(shù)據(jù)讀取方式以及寫入方式達(dá)成目標(biāo)。這一過程必須進(jìn)行大型建模操作、運(yùn)算操作。而地面站系統(tǒng)中應(yīng)用的大數(shù)據(jù)硬件包含服務(wù)器、八核CPU，可加快數(shù)據(jù)運(yùn)算速度，增加相應(yīng)的存儲空間，實時顯示數(shù)據(jù)分析結(jié)果，方便實施詳細(xì)分析及詳細(xì)研究，滿足最終數(shù)據(jù)計算要求以及數(shù)據(jù)分析要求。

二、處理工作流程

大數(shù)據(jù)的實際數(shù)據(jù)量非常龐大，數(shù)據(jù)來源途徑十分豐富。這些數(shù)據(jù)中不僅存在有價值數(shù)據(jù)信息，也存在無價值數(shù)據(jù)信息[3]。積極應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，可充分篩選出這一批有價值數(shù)據(jù)信息，積極有效處理這些數(shù)據(jù)信息，獲取其中的重要數(shù)據(jù)信息。農(nóng)業(yè)無人機(jī)運(yùn)行過程中，搭載的大量傳感器系統(tǒng)、數(shù)據(jù)信息采集設(shè)備以及攝像機(jī)設(shè)備，均會在無人機(jī)運(yùn)行過程中采集相應(yīng)數(shù)據(jù)資料，并在傳輸功能、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)支持下，將相關(guān)數(shù)據(jù)一一傳輸至交換機(jī)設(shè)備中，交換機(jī)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)會主動與數(shù)據(jù)采集器連接，針對數(shù)據(jù)實施交換處理，并進(jìn)行數(shù)據(jù)匯集處理。

在這一過程中，大數(shù)據(jù)技術(shù)還可執(zhí)行多種多樣的同步協(xié)議，在預(yù)防交換延時期間，持續(xù)提升數(shù)據(jù)信息獲取合理性與實時性。但無人機(jī)系統(tǒng)會被相關(guān)設(shè)備的實際運(yùn)行性能影響，所以無法分析已經(jīng)獲取的數(shù)據(jù)。此時可將數(shù)據(jù)傳輸至地面站，采用傳統(tǒng)數(shù)據(jù)信息處理技術(shù)，有效提升大數(shù)據(jù)傳輸效率、速度、頻率。積極應(yīng)用通信鏈路技術(shù)，通過使用數(shù)字型寬帶，將相關(guān)數(shù)據(jù)信息及時傳輸至地面站系統(tǒng)。地面站系統(tǒng)采集到相應(yīng)數(shù)據(jù)信息后，可結(jié)合實際規(guī)范對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效規(guī)范，還可結(jié)合詳細(xì)需求，進(jìn)行數(shù)據(jù)信息快速重放，為后期數(shù)據(jù)分析提供充分支持。處理分析大數(shù)據(jù)過程中，還可細(xì)化相關(guān)數(shù)據(jù)信息，達(dá)到預(yù)處理以及數(shù)據(jù)有效分析等目的。既往傳統(tǒng)服務(wù)器是中心，通過把傳統(tǒng)服務(wù)器的中心地位轉(zhuǎn)變成數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)處理期間則可結(jié)合半結(jié)構(gòu)類型、非結(jié)構(gòu)類型數(shù)據(jù)情況，實現(xiàn)特殊處理與針對性處理，加快數(shù)據(jù)實時處理速度，實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理科學(xué)化。

記錄數(shù)據(jù)信息期間，還可充分落實大數(shù)據(jù)實時監(jiān)測，將相關(guān)數(shù)據(jù)有效劃分成多個類別，與具體數(shù)據(jù)類型進(jìn)行有效結(jié)合，將相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)送至對應(yīng)系統(tǒng)中。若在這一數(shù)據(jù)處理過程中積極聯(lián)合知識庫實施輔助性決策，還可將相關(guān)決策轉(zhuǎn)變成數(shù)據(jù)挖掘基礎(chǔ)，并與綜合監(jiān)測結(jié)果與Fenix處理結(jié)構(gòu)有效整合，將相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸至相應(yīng)存儲管理類型系統(tǒng)中，創(chuàng)建對應(yīng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，進(jìn)行數(shù)據(jù)有效整合與有效處理工作。

三、軟件系統(tǒng)及算法分析

進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理時，主要應(yīng)用大數(shù)據(jù)分析處理軟件，這一類軟件類型較多，比如 java分布類型。在數(shù)據(jù)處理過程中，軟件是主要框架，其中包含多個系統(tǒng)，比如文件系統(tǒng)以及通用模塊系統(tǒng)等。其中文件系統(tǒng)有大量分布類型文件，這些文件由集群文件組成。軟件應(yīng)用期間，可在對應(yīng)節(jié)點(diǎn)中，創(chuàng)建相關(guān)分布類型文件架構(gòu)，通過Hadoop技術(shù)進(jìn)行計算內(nèi)容簡化，創(chuàng)建專業(yè)計算模型。從實際應(yīng)用可發(fā)現(xiàn)，軟件的容錯技能和擴(kuò)張性能比較理想，適合實施大數(shù)據(jù)分析處理。農(nóng)業(yè)無人機(jī)應(yīng)用期間，必須做好航線規(guī)劃工作，此時主要通過軟件中方塊版面路徑算法完成處理工作。從理論角度分析，若存在相關(guān)路徑不合理表現(xiàn)，并在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、作業(yè)期間體現(xiàn)出來。為有效避免這一情況的發(fā)生，必須積極啟動預(yù)防措施，實現(xiàn)有限性原則，保證路徑設(shè)置合理，繼而達(dá)到路徑合理目的。

結(jié)束語

無人機(jī)近年來在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用，在運(yùn)行期間可采集大量生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息。但應(yīng)用傳統(tǒng)方法難以有效處理分析相應(yīng)數(shù)據(jù)信息，結(jié)合無人機(jī)實際應(yīng)用特點(diǎn)，積極準(zhǔn)確采用大數(shù)據(jù)技術(shù)，無疑可有效處理相關(guān)數(shù)據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 顧軍林.大數(shù)據(jù)在農(nóng)業(yè)無人機(jī)上的應(yīng)用研究[J].農(nóng)機(jī)化研究，2019，41（4）：213-217.

[2] 王曼.大數(shù)據(jù)在農(nóng)業(yè)無人機(jī)上的應(yīng)用研究[J].信息記錄材料，2020，21（6）：153-154.

[3] 郭德榮.關(guān)于大數(shù)據(jù)在農(nóng)業(yè)無人機(jī)上的應(yīng)用研究[J].農(nóng)民致富之友，2021，（4）：220.