Linux系统配置指南：智慧农业与农业物联网开发

1. 系统选择与基础配置

推荐Linux发行版

• Ubuntu Server LTS (20.04/22.04)：稳定性好，社区支持完善
• Raspberry Pi OS：适用于边缘计算节点和田间设备
• CentOS Stream：适合企业级部署

基础配置步骤

# 更新系统
sudo apt update && sudo apt upgrade -y

# 安装基础开发工具
sudo apt install -y build-essential git curl wget

# 设置时区（农业应用对时间敏感）
sudo timedatectl set-timezone Your_Timezone

# 启用自动安全更新
sudo apt install -y unattended-upgrades
sudo dpkg-reconfigure -plow unattended-upgrades

2. 物联网协议栈安装

MQTT协议支持

# 安装Mosquitto MQTT broker
sudo apt install -y mosquitto mosquitto-clients

# 启用服务
sudo systemctl enable mosquitto
sudo systemctl start mosquitto

# 测试订阅和发布
mosquitto_sub -h localhost -t "test" &
mosquitto_pub -h localhost -t "test" -m "hello"

CoAP协议支持

# 安装libcoap
sudo apt install -y libcoap-1-0-bin

# 测试CoAP服务器
coap-server &
coap-client -m get coap://localhost/

3. 数据库配置

时序数据库（推荐InfluxDB）

# 安装InfluxDB
wget -q https://repos.influxdata.com/influxdb.key
sudo apt-key add influxdb.key
echo "deb https://repos.influxdata.com/ubuntu $(lsb_release -cs) stable" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/influxdata.list
sudo apt update && sudo apt install -y influxdb2
sudo systemctl start influxdb
sudo systemctl enable influxdb

# 初始化配置
influx setup

PostgreSQL（关系型数据）

sudo apt install -y postgresql postgresql-contrib
sudo -u postgres psql -c "CREATE DATABASE farm_data;"

4. 农业专用软件包

农业传感器模拟器

git clone https://github.com/agritech/sensor-simulator.git
cd sensor-simulator
pip3 install -r requirements.txt

图像处理工具（用于作物监测）

sudo apt install -y python3-opencv libopencv-dev
pip3 install opencv-python scikit-image

5. 边缘计算配置

安装Node-RED（可视化农业IoT流）

bash <(curl -sL https://raw.githubusercontent.com/node-red/linux-installers/master/deb/update-nodejs-and-nodered)
sudo systemctl enable nodered
sudo systemctl start nodered

安装TensorFlow Lite（边缘AI）

pip3 install tflite-runtime

6. 网络与安全配置

设置防火墙规则

sudo ufw allow 22/tcp        # SSH
sudo ufw allow 1880/tcp      # Node-RED
sudo ufw allow 8086/tcp      # InfluxDB
sudo ufw allow 8883/tcp      # MQTT over SSL
sudo ufw enable

设置VPN（用于远程农田监控）

sudo apt install -y openvpn
# 配置OpenVPN客户端连接

7. 自动化与监控

安装Prometheus和Grafana

# Prometheus
wget https://github.com/prometheus/prometheus/releases/download/v2.30.3/prometheus-2.30.3.linux-amd64.tar.gz
tar xvfz prometheus-*.tar.gz
cd prometheus-*
./prometheus --config.file=prometheus.yml &

# Grafana
sudo apt install -y apt-transport-https
sudo apt install -y software-properties-common wget
wget -q -O - https://packages.grafana.com/gpg.key | sudo apt-key add -
echo "deb https://packages.grafana.com/oss/deb stable main" | sudo tee -a /etc/apt/sources.list.d/grafana.list
sudo apt update && sudo apt install -y grafana
sudo systemctl enable grafana-server
sudo systemctl start grafana-server

8. 容器化支持（可选）

安装Docker

sudo apt install -y docker.io
sudo systemctl enable docker
sudo systemctl start docker
sudo usermod -aG docker $USER

常用农业IoT容器

# 农业数据收集器
docker run -d --name agri-collector -p 5000:5000 agritech/data-collector

# 预测分析模型
docker run -d --name crop-predictor agritech/prediction-model

9. 开发环境配置

Python环境（推荐3.8+）

sudo apt install -y python3-pip python3-venv
python3 -m venv agri-env
source agri-env/bin/activate
pip install paho-mqtt pandas numpy matplotlib scikit-learn

农业开发常用库

pip install agroai soil-analysis crop-health-prediction

10. 系统优化

调整内核参数（针对IoT设备）

# 编辑sysctl配置
sudo nano /etc/sysctl.conf

# 添加以下内容
net.core.rmem_max=2097152
net.core.wmem_max=2097152
vm.swappiness=10
fs.file-max=65536

# 应用更改
sudo sysctl -p

日志管理

# 安装日志轮转工具
sudo apt install -y logrotate

# 配置农业应用日志
sudo nano /etc/logrotate.d/agriculture

通过以上配置，您的Linux系统将具备支持智慧农业和农业物联网开发所需的基础设施和工具。根据具体项目需求，您可能需要进一步定制和扩展这些配置。