目前,我国农业生产主要还是依靠个人经验来对作物进行种植管理,耕种方式仍然落后于欧美等发达国家。随着农业信息技术的快速发展,我国提出了智慧农业的概念,将物联网技术逐渐应用于农业生产领域,对种植环境进行实时监测,达到农业生产的科学化、自动化和智能化的精细管理,减少人员的管理成本,提高了种植作物的产量和质量。本文在分析农业物联网发展现状的基础上,针对传统通讯协议在农业物联网中开销大、延时高等缺点,采用MQTT协议作为数据通信协议。通过对MQTT通讯模块进行详细设计,保证消息准确到达,提高了服务器的运行性能和数据传输效率。分析环境中影响作物生长的主要影响因素,结合番茄生长理论,建立日光温室环境下的番茄生长周期预测模型。设计了基于MQTT协议的农业物联网管理平台系统,实现了对园区大棚的管理、温室环境参数的实时采集以及对种植作物生长周期预测等功能,对提高农业生产效率和降低农业生产管理成本具有重要意义。具体研究如下:(1)建立日光温室环境下番茄生长周期预测模型。结合番茄生长理论知识与研究经验,将环境中影响作物生长的温度和光照时长作为主要影响因子,对基于生理发育时间的作物生长周期预测模型进行深入研究。通过对采集到的环境数据进行筛选处理,并应用番茄种植数据对生长周期预测模型的预测精度与实用性进行了检验,预测效果良好。(2)对MQTT通讯模块进行详细设计,研究MQTT消息协议中各个标志字段的特殊含义以及消息推送的具体过程。优化消息主题匹配机制,进行主题设计,减少系统网络开销,降低系统延迟和功耗。使用MD5算法对传输数据进行消息加密验证,一定程度的解决了物联网通信中消息安全性低的问题。(3)设计实现基于B/S架构的农业物联网管理平台系统。采用Spring Boot开发框架以及HTML、CSS、JavaScript等技术设计实现农业物联网管理平台系统,对温室大棚内的环境数据进行实时采集,通过基于生理发育时间的番茄生长周期预测模型对番茄作物进行预测,从而满足番茄生长需求。该系统具有园区大棚管理、设备管理、作物管理、实时监测、历史曲线显示和报警显示等功能。通过对多园区多大棚的精细化管理,提高农业生产效益。