基于WebGIS和物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)大棚監(jiān)控系統(tǒng)研究
發(fā)布時間:2021-01-02 02:07
由于我國人多地少,傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)具有生產(chǎn)效率、信息化程度低的特點,是我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的瓶頸。隨著無線傳感技術(shù)、通信技術(shù)和智能控制技術(shù)的發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中能夠?qū)崿F(xiàn)對農(nóng)業(yè)的自動化管理,提高勞動效率。本文將WebGIS與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融合應(yīng)用到農(nóng)業(yè)大棚監(jiān)控系統(tǒng)中,利用WebGIS強(qiáng)大的空間可視化能力,將基于‘點’的監(jiān)測與空間數(shù)據(jù)‘面’融合,用戶能更直觀地觀察大棚內(nèi)傳感器采集到環(huán)境因子如空氣溫濕度、二氧化碳濃度等數(shù)據(jù),還能通過環(huán)境調(diào)節(jié)設(shè)備調(diào)節(jié)大棚內(nèi)的環(huán)境,并能控制算法實現(xiàn)大棚自動控制與管理。本文首先論述了基于WebGIS和物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)大棚監(jiān)控研究的背景及其意義,以及國內(nèi)外物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)大棚監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀,然后講述了基于WebGIS和物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)大棚監(jiān)控系統(tǒng)在實現(xiàn)過程中用到的關(guān)鍵技術(shù)和相關(guān)的知識理論。在系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上,結(jié)合用戶的實際需求,本文首先設(shè)計了系統(tǒng)總體設(shè)計方案,其中包括數(shù)據(jù)采集模塊、系統(tǒng)云基站和遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)三個部分。通過在大棚內(nèi)安裝數(shù)據(jù)采集節(jié)點(傳感器、攝像頭),用戶可以對農(nóng)作物的生長環(huán)境進(jìn)行實時監(jiān)測,系統(tǒng)把監(jiān)測到的數(shù)據(jù)上傳到系統(tǒng)云基站,同時把數(shù)據(jù)發(fā)送給遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng),然后用戶可通...
【文章來源】:長江大學(xué)湖北省
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)
圖 2-2 Socket 通訊流程圖Fig.2-2 Flow chart map of socket communication客戶端 socket 通訊的工作流程:(1)首先創(chuàng)建套接字 Socket(af,type,protocol)它將返回一個 socket 描述符唯一標(biāo)識一個 socket。然后調(diào)用 bind(sockid, local addr, addrlen)(可選,若不指定則由系統(tǒng)內(nèi)核隨機(jī)分配)將 socket 綁定到指定的 IP 地址和端口號。(2) 建 立 了 客 戶 端 通 訊 Socket 后 。 使 用 Socket 的 DatalnputStream() 和DataOutputStream()方法來創(chuàng)建輸入/輸出流。(3)建立輸入/出流對應(yīng)的 write()和 read()兩組方法實現(xiàn)讀寫操作。按照預(yù)定的通信協(xié)議將數(shù)據(jù)打包寫入到服務(wù)器并等待其做出相應(yīng)的相應(yīng)從而完成一次通信。(4 ) Close()方法關(guān)閉輸入/出流和套接字。服務(wù)器端 Socket 通訊的工作流程:(1)開始創(chuàng)建 ServerSocket 對象,定義好端口號和 IP 用來監(jiān)聽客戶端請求listen( Sockid ,quenlen)。
FFmpge 是一個開源的多媒體解決方案,提供了一套完整的錄制、轉(zhuǎn)換以及流化音視頻的跨平臺解決方案。FFmpge 轉(zhuǎn)碼器是音頻解碼器與編碼器的結(jié)合,它可以將一種視頻格式(如 FLV)轉(zhuǎn)換成另一種視頻格式(如 AVI)[33]。該系統(tǒng)采用?低暤臄z像頭,支持 RTSP 實時流傳輸協(xié)議,RTSP 協(xié)議是TCP/IP 協(xié)議體系中的一個應(yīng)用層協(xié)議,定義了一對多應(yīng)用程序如何有效地通過 IP網(wǎng)絡(luò)傳送多媒體數(shù)據(jù),它主要實現(xiàn)的功能是傳輸并控制具有實時特性的媒體流。HLS 協(xié)議是由 Apple 公司定義的用于實時流傳輸?shù)膮f(xié)議,基于 HTTP 協(xié)議實現(xiàn)。傳輸內(nèi)容包括 M3U8 描述文件和 TS 媒體文件兩部分[34]。在該系統(tǒng)中,我們需要把視頻的 RTSP 協(xié)議轉(zhuǎn)碼成 HTTP HLS 直播協(xié)議,這樣可以支持在不同的終端(pc,iphone,ipad 等等)播放。從多路 RTSP 輸入源中提取 AAC 編碼的音頻和 H.264編碼視頻數(shù)據(jù),并生成 HLS 直播協(xié)議所支持的 MPEG-TS 格式分段文件以及對應(yīng)的 m3u8 描述文件。輸入數(shù)據(jù)為來自攝像頭的 RTSP 視頻流,然后利用 FFmpeg 將其輸出到 FFserver 監(jiān)聽的服務(wù)(Feed)上,然后客戶端(vlc)可以播放 FFserver廣播的經(jīng)過轉(zhuǎn)換后的視頻流(Streams)。下圖 2-3 為實現(xiàn)的具體流程:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的遠(yuǎn)程智能灌溉系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 李興華,宋鵬宇,王想實,周薇. 電腦知識與技術(shù). 2016(08)
[2]WebGIS在農(nóng)業(yè)環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)中的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 杜克明,褚金翔,孫忠富,鄭飛翔,夏于,楊小冬. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2016(04)
[3]基于物聯(lián)網(wǎng)的溫室智能系統(tǒng)研究[J]. 都妍美. 企業(yè)技術(shù)開發(fā). 2015(27)
[4]基于物聯(lián)網(wǎng)與WebGIS的智能公交系統(tǒng)[J]. 王小康,李景文. 測繪與空間地理信息. 2015(03)
[5]物聯(lián)網(wǎng)在設(shè)施農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用[J]. 劉志輝,朱旭東. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2014(33)
[6]茶葉物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 劉小虎,汪興,吳蒙,王靜. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2014(16)
[7]農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在作物種植環(huán)境系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 宋艷,王果. 中小企業(yè)管理與科技(下旬刊). 2013(09)
[8]物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在煙草工業(yè)企業(yè)的應(yīng)用探討[J]. 張欽峰,袁寶山,劉新,王新亭. 物流工程與管理. 2013(07)
[9]物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用[J]. 張凌云,薛飛. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué). 2011(16)
[10]實現(xiàn)“十二五”良好開局 加快發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)[J]. 韓長賦. 農(nóng)村工作通訊. 2011(01)
碩士論文
[1]基于物聯(lián)網(wǎng)的智能農(nóng)田遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計[D]. 姜元.哈爾濱理工大學(xué) 2016
[2]基于嵌入式系統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大棚環(huán)境優(yōu)化控制的研究與應(yīng)用[D]. 張麗良.沈陽理工大學(xué) 2016
[3]溫室蔬菜大棚監(jiān)控系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[D]. 李海南.吉林大學(xué) 2015
[4]基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的溫室大棚監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 孟慶海.天津大學(xué) 2014
[5]基于物聯(lián)網(wǎng)的智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)運用[D]. 覃夢甜.武漢輕工大學(xué) 2014
[6]智能大棚監(jiān)測與控制關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 豁保強(qiáng).天津科技大學(xué) 2014
[7]基于Android平臺的煤礦安全監(jiān)測GIS系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 逯欣欣.西安科技大學(xué) 2013
[8]基于物聯(lián)網(wǎng)的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)大棚監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與研究[D]. 吳小蓮.江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[9]基于Flex框架的Web即時通訊系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D]. 劉昭純.中國海洋大學(xué) 2013
[10]基于物聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)信息智能化系統(tǒng)研究及應(yīng)用[D]. 馮穎.天津大學(xué) 2013
本文編號:2952436
【文章來源】:長江大學(xué)湖北省
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)
圖 2-2 Socket 通訊流程圖Fig.2-2 Flow chart map of socket communication客戶端 socket 通訊的工作流程:(1)首先創(chuàng)建套接字 Socket(af,type,protocol)它將返回一個 socket 描述符唯一標(biāo)識一個 socket。然后調(diào)用 bind(sockid, local addr, addrlen)(可選,若不指定則由系統(tǒng)內(nèi)核隨機(jī)分配)將 socket 綁定到指定的 IP 地址和端口號。(2) 建 立 了 客 戶 端 通 訊 Socket 后 。 使 用 Socket 的 DatalnputStream() 和DataOutputStream()方法來創(chuàng)建輸入/輸出流。(3)建立輸入/出流對應(yīng)的 write()和 read()兩組方法實現(xiàn)讀寫操作。按照預(yù)定的通信協(xié)議將數(shù)據(jù)打包寫入到服務(wù)器并等待其做出相應(yīng)的相應(yīng)從而完成一次通信。(4 ) Close()方法關(guān)閉輸入/出流和套接字。服務(wù)器端 Socket 通訊的工作流程:(1)開始創(chuàng)建 ServerSocket 對象,定義好端口號和 IP 用來監(jiān)聽客戶端請求listen( Sockid ,quenlen)。
FFmpge 是一個開源的多媒體解決方案,提供了一套完整的錄制、轉(zhuǎn)換以及流化音視頻的跨平臺解決方案。FFmpge 轉(zhuǎn)碼器是音頻解碼器與編碼器的結(jié)合,它可以將一種視頻格式(如 FLV)轉(zhuǎn)換成另一種視頻格式(如 AVI)[33]。該系統(tǒng)采用?低暤臄z像頭,支持 RTSP 實時流傳輸協(xié)議,RTSP 協(xié)議是TCP/IP 協(xié)議體系中的一個應(yīng)用層協(xié)議,定義了一對多應(yīng)用程序如何有效地通過 IP網(wǎng)絡(luò)傳送多媒體數(shù)據(jù),它主要實現(xiàn)的功能是傳輸并控制具有實時特性的媒體流。HLS 協(xié)議是由 Apple 公司定義的用于實時流傳輸?shù)膮f(xié)議,基于 HTTP 協(xié)議實現(xiàn)。傳輸內(nèi)容包括 M3U8 描述文件和 TS 媒體文件兩部分[34]。在該系統(tǒng)中,我們需要把視頻的 RTSP 協(xié)議轉(zhuǎn)碼成 HTTP HLS 直播協(xié)議,這樣可以支持在不同的終端(pc,iphone,ipad 等等)播放。從多路 RTSP 輸入源中提取 AAC 編碼的音頻和 H.264編碼視頻數(shù)據(jù),并生成 HLS 直播協(xié)議所支持的 MPEG-TS 格式分段文件以及對應(yīng)的 m3u8 描述文件。輸入數(shù)據(jù)為來自攝像頭的 RTSP 視頻流,然后利用 FFmpeg 將其輸出到 FFserver 監(jiān)聽的服務(wù)(Feed)上,然后客戶端(vlc)可以播放 FFserver廣播的經(jīng)過轉(zhuǎn)換后的視頻流(Streams)。下圖 2-3 為實現(xiàn)的具體流程:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的遠(yuǎn)程智能灌溉系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 李興華,宋鵬宇,王想實,周薇. 電腦知識與技術(shù). 2016(08)
[2]WebGIS在農(nóng)業(yè)環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)中的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 杜克明,褚金翔,孫忠富,鄭飛翔,夏于,楊小冬. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2016(04)
[3]基于物聯(lián)網(wǎng)的溫室智能系統(tǒng)研究[J]. 都妍美. 企業(yè)技術(shù)開發(fā). 2015(27)
[4]基于物聯(lián)網(wǎng)與WebGIS的智能公交系統(tǒng)[J]. 王小康,李景文. 測繪與空間地理信息. 2015(03)
[5]物聯(lián)網(wǎng)在設(shè)施農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用[J]. 劉志輝,朱旭東. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2014(33)
[6]茶葉物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 劉小虎,汪興,吳蒙,王靜. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2014(16)
[7]農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在作物種植環(huán)境系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 宋艷,王果. 中小企業(yè)管理與科技(下旬刊). 2013(09)
[8]物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在煙草工業(yè)企業(yè)的應(yīng)用探討[J]. 張欽峰,袁寶山,劉新,王新亭. 物流工程與管理. 2013(07)
[9]物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用[J]. 張凌云,薛飛. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué). 2011(16)
[10]實現(xiàn)“十二五”良好開局 加快發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)[J]. 韓長賦. 農(nóng)村工作通訊. 2011(01)
碩士論文
[1]基于物聯(lián)網(wǎng)的智能農(nóng)田遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計[D]. 姜元.哈爾濱理工大學(xué) 2016
[2]基于嵌入式系統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大棚環(huán)境優(yōu)化控制的研究與應(yīng)用[D]. 張麗良.沈陽理工大學(xué) 2016
[3]溫室蔬菜大棚監(jiān)控系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[D]. 李海南.吉林大學(xué) 2015
[4]基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的溫室大棚監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 孟慶海.天津大學(xué) 2014
[5]基于物聯(lián)網(wǎng)的智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)運用[D]. 覃夢甜.武漢輕工大學(xué) 2014
[6]智能大棚監(jiān)測與控制關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 豁保強(qiáng).天津科技大學(xué) 2014
[7]基于Android平臺的煤礦安全監(jiān)測GIS系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 逯欣欣.西安科技大學(xué) 2013
[8]基于物聯(lián)網(wǎng)的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)大棚監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與研究[D]. 吳小蓮.江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[9]基于Flex框架的Web即時通訊系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D]. 劉昭純.中國海洋大學(xué) 2013
[10]基于物聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)信息智能化系統(tǒng)研究及應(yīng)用[D]. 馮穎.天津大學(xué) 2013
本文編號:2952436
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