随着电子信息技术的飞速发展和广泛应用,农田现场信息采集的方法和手段也在不断提高和丰富。但总体来看,仍存在一些有待解决的问题,如：在农田现场信息采集过程中手段还相对落后、效率不高、采集信息种类不够全面；数据传输方式方面存在布线难、成本高、传输距离有限以及入网许可等限制；同时由于农田分布散、设备多、现场信息复杂多样等因素,管理工作还存在信息种类多、数据量大、设备难管理等不足。本文从农业生产的实际情况出发,针对目前农业生产现场信息采集领域存在的问题,提出了一种基于ARM(Advanced RISC Machines)嵌入式技术、GPRS(General Packet Radio Service)无线通信技术、现代传感技术、Internet网络以及现代信息管理发布系统的农田现场信息远程采集监控系统的设计方案。本方案为农田现场多种信息的采集、管理、分析和发布提供了新思路、新手段。其意义在于传承了传统数据采集方法的优点,以先进的ARM嵌入式技术和覆盖广泛的GPRS无线网络为基础,配合成熟的Internet网构建了一个层次型网络构架(无线采集终端+监控中心+网络授权用户)来实现对农田现场多种数据信息(农田现场气象环境信息以及作物图像信息)的采集,并完成对多种信息(现场采集信息、控制信息、请求信息)的有效传输、识别和管理,有效地弥补了传统远程监控方式中的不足,同时实现了信息的网络共享。本系统实现了将农田现场环境数据采集和作物图像采集这两项功能集成为一体,使得监控信息更加丰富,更加直观生动,提高了对现场气象环境数据和作物生理状态的综合监控与管理能力,可为农作物的栽培管理、合理布局以及农业的区划和规划等提供信息支持,另外还可提供农业气象及病虫害预报服务,极大地方便了用户对农田信息的管理和决策。最后,论文结合实际应用在昆明理工大学农业信息综合实验室进行了系统性能测试实验,测试结果表明：基于本设计方案系统结构模型合理,软硬件设计可行,具有较好的扩充性和伸缩性,技术性能能够满足农田现场信息远程采集监控的实际需要。本论文的主要研究内容和成果包括：(1)通过对大量资料文献的收集查阅,分析了国内外农田信息采集的现状及存在的问题,讨论了课题研究对象的特点和意义,总结出基于ARM嵌入式技术和GPRS无线通信技术的农田现场信息远程采集系统是农业信息获取的发展方向和趋势。(2)深入了解学习了嵌入式系统的特点及应用领域,对ARM处理器的体系结构、发展概况以及嵌入式操作系统的特点、分类和涉及系统开发的相关关键技术进行了深入学习和研究,完成了嵌入式软件开发平台的搭建,并在此基础上完成了引导程序的编译与移植、Linux内核的编译与移植及文件系统的加载。(3)设计开发了一种基于ARM嵌入式技术和GPRS无线通信技术的采集终端,包括核心板、气象环境信息采集模块、作物图像信息采集模块、GPRS无线通信模块等。并对相应模块的软件程序进行了设计开发,包括相关模块驱动程序、气象环境信息采集与发送软件、作物图像信息采集与发送程序等,实现了农田现场多种气象环境信息及作物图像信息的定时采集、存储、预处理和无线传输。(4)基于VB. NET、ASP. NET、SQL Server数据库技术以及Socket网络编程技术设计开放了监控中心远程通信软件、数据管理软件和网络发布软件,真正实现了农田现场信息的无线远程集中管理和网络共享。