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DSS是很多的模塊根據(jù)特定的規(guī)律構(gòu)成的，模塊與構(gòu)造的不同均可能導(dǎo)致最終實(shí)現(xiàn)效果的不同。定義方式折射出DSS技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法以及它與外界環(huán)境、人的關(guān)聯(lián)，在最基礎(chǔ)的開(kāi)發(fā)研究過(guò)程中，整個(gè)DSS僅對(duì)所要決策的問(wèn)題以及決策的過(guò)程進(jìn)行敘述。DSS的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由各模塊間的關(guān)系組成，系統(tǒng)的作用和用途都是根據(jù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)做出判定。因此，各領(lǐng)域具有各異功能的DSS也有著不一樣的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。DSS主要包括模型庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)以及與數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)對(duì)話的管理子系統(tǒng)，其主要執(zhí)行過(guò)程分工明確，步驟清晰。首先，由對(duì)話管理子系統(tǒng)與用戶直接對(duì)接，通過(guò)人機(jī)交互界面獲取決策者的指令或請(qǐng)求;經(jīng)過(guò)管理子系統(tǒng)對(duì)指令或請(qǐng)求的檢測(cè)后，發(fā)出下一級(jí)命令;數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)接收到命令后對(duì)信息進(jìn)行相應(yīng)操作，將提取出的數(shù)據(jù)傳遞給用戶。決策系統(tǒng)通過(guò)對(duì)問(wèn)題的識(shí)別，根據(jù)原先構(gòu)建的執(zhí)行模型，在方法庫(kù)中挑選最佳的算法，進(jìn)一步完成對(duì)數(shù)據(jù)的處理。數(shù)據(jù)庫(kù)子系統(tǒng)的主要任務(wù)是對(duì)信息的儲(chǔ)存和管理，為DSS提供基本模塊支持和維護(hù)手段，是保障模型庫(kù)子系統(tǒng)和方法庫(kù)子系統(tǒng)順利運(yùn)行的重要前提。數(shù)據(jù)庫(kù)子系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)字典、析取模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)及數(shù)據(jù)查詢模塊組成。MIS等信息管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)稱為源數(shù)據(jù)庫(kù)，是DSS數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的主要來(lái)源，DSS數(shù)據(jù)庫(kù)是源數(shù)據(jù)庫(kù)的拓展和延伸，二者共同組成模型庫(kù)、方法庫(kù)以及交互系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)，但在使用方法和結(jié)構(gòu)層次上存在較大差別。數(shù)據(jù)析取模塊是從源數(shù)據(jù)庫(kù)中選擇進(jìn)行決策支持的數(shù)據(jù)，析取過(guò)程也是對(duì)源數(shù)據(jù)的優(yōu)化過(guò)程，對(duì)所需數(shù)據(jù)進(jìn)行查找、整理以及轉(zhuǎn)換。數(shù)據(jù)字典在數(shù)據(jù)庫(kù)子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中對(duì)數(shù)據(jù)項(xiàng)的屬性、來(lái)源和關(guān)系進(jìn)行描述和維護(hù)。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)用于管理和維護(hù)數(shù)據(jù)，為其他子系統(tǒng)提供連接接口。
2機(jī)械化農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)操作仿真平臺(tái)構(gòu)建
基于DSS技術(shù)的機(jī)械化農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)操作仿真平臺(tái)與一般的仿真平臺(tái)有很大的不同，其主要是引入了決策支持系統(tǒng)DSS的思想，集合機(jī)械化農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)操作過(guò)程中的傳感器網(wǎng)絡(luò)來(lái)進(jìn)行仿真平臺(tái)的研究與二次構(gòu)建開(kāi)發(fā)。本文根據(jù)機(jī)械化農(nóng)業(yè)操作的特點(diǎn)，采用開(kāi)源的離散事件仿真器NS－2(networksimulatorversion2)，主要是基于其使用無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸處理，同時(shí)用戶可以根據(jù)自己的需求設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)相應(yīng)的模塊，擴(kuò)展性很強(qiáng)，由于是使用無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)，從而使得網(wǎng)絡(luò)協(xié)議創(chuàng)建更加的精準(zhǔn)，同時(shí)使得仿真模型更具有擴(kuò)展性能。NS－2的傳感器節(jié)點(diǎn)模型主要是由傳感器功能模塊和傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成。其中，傳感器功能模塊又有兩個(gè)子模塊構(gòu)成，一個(gè)負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)通路，一個(gè)負(fù)責(zé)傳感器通路，而使傳感器節(jié)點(diǎn)主要是保證無(wú)線及電源通絡(luò)的暢通。與NS－2結(jié)合的仿真工具TOSSIM主要是運(yùn)行于一些傳感器節(jié)點(diǎn)和相應(yīng)的開(kāi)發(fā)程序之上，通過(guò)二次開(kāi)發(fā)使得整個(gè)仿真具有可視化的操作界面。本文的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)主要是采用Crossbow最新推出的IRIS節(jié)點(diǎn)，其主要特征是工作在2．4GHz、支持IEEE802．15．4/ZigBee協(xié)議;為保證整個(gè)平臺(tái)的服務(wù)器運(yùn)行質(zhì)量，采用IBMSystemx3650M47915R51服務(wù)器，應(yīng)用MicrosoftSQLServer數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù)。機(jī)械化農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)操作仿真平臺(tái)有比較多的模塊組成。其中，電源模塊被其集成在整體結(jié)構(gòu)中，無(wú)線射頻可以接受外界信號(hào)，與外界通信，唯一的缺點(diǎn)是距離受限。NS－2通過(guò)C++與TOSSIM融合入最終實(shí)現(xiàn)仿真平臺(tái)的構(gòu)建，C++主要是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，同時(shí)完成NS－2的傳感器節(jié)點(diǎn)模型庫(kù)與平臺(tái)之間的融合，TOSSIM是建立和控制整個(gè)平臺(tái)中仿真環(huán)境的重要模塊，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的導(dǎo)入、修正、輸出及仿真等。基于DSS技術(shù)的模型思想，可以構(gòu)建相應(yīng)的能像消耗模型，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)周圍數(shù)據(jù)集硬件采集器采集數(shù)據(jù)的分析仿真。
3精準(zhǔn)定位感知實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)
為了能夠?qū)C(jī)械實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的控制，以機(jī)器小車代替農(nóng)業(yè)機(jī)械，在機(jī)器小車上安裝配置了以Socket為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，通過(guò)對(duì)接口的不同定義，實(shí)現(xiàn)對(duì)程序驅(qū)動(dòng)運(yùn)行，及軟件驅(qū)動(dòng)硬件，完成相應(yīng)的控制操作。當(dāng)機(jī)械的操作環(huán)境已知的情況下，機(jī)器小車在執(zhí)行遠(yuǎn)程控制控件作業(yè)的時(shí)候，首先在系統(tǒng)中要能夠確定小車在仿真平臺(tái)與實(shí)際的位置，通過(guò)位置的判斷，也就是決策支持的系統(tǒng)分析，再?zèng)Q定下一步移動(dòng)的位置;在其運(yùn)行的每個(gè)周期內(nèi)，根據(jù)傳感器的數(shù)據(jù)，不斷更新并完善周圍環(huán)境中障礙物及機(jī)器自身的位置。如果小車的位置是(Robot(i)．x，Ro-bot(i)．y)，則其可以向其周圍的8個(gè)柵格運(yùn)動(dòng)，柵格數(shù)據(jù)由傳感器提供，并由仿真平臺(tái)進(jìn)行決策分析，判斷當(dāng)前所感知到的位置周圍哪部屬于障礙物，哪部分可以行走。通過(guò)傳感節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)決策分析，決定行走路線，小車在作業(yè)環(huán)境內(nèi)傳感范圍邊界的某一個(gè)具體的柵格坐標(biāo)。
4結(jié)語(yǔ)
基于DSS技術(shù)的思想及其數(shù)據(jù)查詢功能解釋來(lái)自子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)請(qǐng)求，在數(shù)據(jù)字典中查找相應(yīng)的解決和處理方法，詳盡描述數(shù)據(jù)請(qǐng)求;最終將處理結(jié)果反饋到對(duì)話子系統(tǒng)，同時(shí)直接進(jìn)行模型的建立和計(jì)算，完成對(duì)機(jī)械化操作過(guò)程中機(jī)械的定位邏輯與實(shí)際轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械的遠(yuǎn)程控制。該研究在一定程度滿足機(jī)械化農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)作業(yè)的實(shí)際與仿真需求，為該領(lǐng)域的研究提供理論及技術(shù)支持。
作者：汪小志 劉志剛 高珍冉 林衛(wèi)國(guó) 單位：南昌大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院 南昌工學(xué)院 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué) 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院