隨著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)不斷地迅速發(fā)展,現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)已經(jīng)有了很大的進(jìn)步,而且我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó),國(guó)家也對(duì)農(nóng)業(yè)十分重視,溫室工程已成為高效農(nóng)業(yè)的一個(gè)重要組成部分。智能溫室的功能在于以先進(jìn)的技術(shù)和現(xiàn)代化設(shè)施,人為控制作物生長(zhǎng)的環(huán)境條件,使作物生長(zhǎng)不受自然氣候的影響,做到常年高效率、高產(chǎn)值和高效益生產(chǎn)�，F(xiàn)有溫室監(jiān)控系統(tǒng)主要采用有線通信技術(shù),雖然具有良好的設(shè)備互操作性、信號(hào)穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),但存在成本高、布線復(fù)雜、維護(hù)不便等問(wèn)題,進(jìn)而限制其在溫室中的應(yīng)用。因此,采取全新通信技術(shù)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)出更適應(yīng)于生產(chǎn)實(shí)際的溫室管理系統(tǒng),是一個(gè)重要的課題。本課題在研究智能農(nóng)業(yè)溫室管理基礎(chǔ)上,選擇以ZigBee技術(shù)為主體的底層通信技術(shù),構(gòu)建以物聯(lián)網(wǎng)三層結(jié)構(gòu)為主體的溫室無(wú)線傳感控制體系,并開(kāi)發(fā)相應(yīng)的終端控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)業(yè)過(guò)程的智能化管理。本系統(tǒng)所設(shè)計(jì)的底層是由ZigBee節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的無(wú)線傳感網(wǎng),上邊連接了各類傳感器、水泵及繼電器等執(zhí)行器,數(shù)據(jù)通過(guò)socket雙向通信技術(shù)完成上位機(jī)與web服務(wù)器的存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)發(fā),并且與數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,再與網(wǎng)頁(yè)與手機(jī)APP進(jìn)行通信;中間層是帶有WiFi網(wǎng)關(guān)的服務(wù)器,利用socket和websocket數(shù)據(jù)傳輸通信協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)的雙向通信。服務(wù)器及應(yīng)用層客戶端采用Qt進(jìn)行開(kāi)發(fā),手機(jī)端使用了Android Studio進(jìn)行開(kāi)發(fā),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示、設(shè)備控制、閾值控制等各個(gè)功能。該系統(tǒng)由于利用ZigBee網(wǎng)絡(luò)多跳自組織的能力,以星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),為底層傳感器構(gòu)建靈活的自組織網(wǎng)絡(luò),提高了整個(gè)系統(tǒng)的靈活性和可維護(hù)性。經(jīng)實(shí)際搭建運(yùn)行模型測(cè)試,系統(tǒng)運(yùn)行良好,對(duì)實(shí)際生產(chǎn)具有一定的指導(dǎo)意義。
【學(xué)位單位】：河北科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S625;TN92
【部分圖文】：

圖 3-1 監(jiān)控系統(tǒng)整體功能規(guī)劃圖(3) 應(yīng)用層的功能設(shè)計(jì)，是完善本設(shè)計(jì)的重要一環(huán)對(duì)于上位機(jī)而言，本課題根據(jù)實(shí)際需要設(shè)計(jì)了兩種終端控制方式，一種服務(wù)器模式；另一種是移動(dòng)終端模式。兩種不同模式的設(shè)計(jì)，一方面可以不同的應(yīng)用需求，另一方面也為今后系統(tǒng)的拓展打下了良好的基礎(chǔ)。綜上所述，本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能主要有：1) 用戶的登錄與注冊(cè)功能作為一款功能型的軟件應(yīng)用，首先考慮到安全性，所以就有了用戶的登錄步設(shè)定是每個(gè)用戶都會(huì)在使用軟件之前都會(huì)由我們替用戶在后臺(tái)系統(tǒng)添加戶設(shè)置的獨(dú)有的用戶名和密碼。并且同時(shí)設(shè)定一個(gè)游客功能，可以在忘記況下或者試用時(shí)進(jìn)入功能頁(yè)面，不過(guò)游客只有查看數(shù)據(jù)功能，對(duì)于設(shè)備的能由于權(quán)限問(wèn)題無(wú)法實(shí)現(xiàn)。用戶注冊(cè)功能出于對(duì)于安全性的考慮，在提供密碼的同時(shí)，為用戶提供一個(gè)特定的邀請(qǐng)碼，用戶注冊(cè)時(shí)必須要填入正確能進(jìn)行注冊(cè)，否則注冊(cè)無(wú)法成功，這也就在一定程度上防止了其他人隨意

圖 3-2 管理員維護(hù)用例圖理：對(duì)傳感器進(jìn)行管理，包括傳感器的型號(hào)、作用等進(jìn)管理：對(duì)傳感器采集來(lái)的實(shí)時(shí)信息進(jìn)行管理，可以查詢管理：對(duì)節(jié)點(diǎn)上的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，如繼電器、水泵等設(shè)備進(jìn)設(shè)備，對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行指令控制等。：對(duì)傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等設(shè)備的閾值進(jìn)行管理，可以增管理：整個(gè)溫室系統(tǒng)采用區(qū)域管理方式，節(jié)點(diǎn)也隨之劃節(jié)點(diǎn)區(qū)域管理模塊。用戶）管理：對(duì)使用系統(tǒng)的人員進(jìn)行有效地管理，可以作。統(tǒng)中，存在著兩種流，一種是數(shù)據(jù)流，方向?yàn)樽韵露献陨隙�，這兩種流形成了統(tǒng)一的整體，管理著整個(gè)溫

3.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析根據(jù)實(shí)際需求，系統(tǒng)中所需要管理的數(shù)據(jù)主要有用戶信息、各個(gè)節(jié)點(diǎn)的信各個(gè)傳感器的信息、各執(zhí)行設(shè)備的信息等，具體分析如下。對(duì)于用戶而言，主要需要實(shí)現(xiàn)的功能主要有登錄的過(guò)程和操作的過(guò)程，所統(tǒng)為用戶設(shè)計(jì)了用戶帳號(hào)、用戶密碼、用戶權(quán)限、用戶聯(lián)系方式等。本系統(tǒng)所選的底層為 ZigBee 網(wǎng)絡(luò)，在 ZigBee 網(wǎng)絡(luò)中，由每一個(gè)節(jié)點(diǎn)組成一整的網(wǎng)絡(luò)，因此，數(shù)據(jù)管理的另一個(gè)重點(diǎn)是對(duì) ZigBee 網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行地管理。在本設(shè)計(jì)中，節(jié)點(diǎn)的管理采取按區(qū)域和節(jié)點(diǎn)本身雙重管理方式，每一域作為一個(gè)管理分支，其內(nèi)的節(jié)點(diǎn)服從統(tǒng)一的管理。在每一個(gè)節(jié)點(diǎn)上，所連接的是傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，傳感器需要對(duì)各個(gè)傳感各個(gè)傳感器所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，而執(zhí)行機(jī)構(gòu)，需要對(duì)于設(shè)備本身和相應(yīng)的命令進(jìn)行相應(yīng)的管理，具體的實(shí)體包括四個(gè)部分：傳感器實(shí)體、傳感器數(shù)據(jù)采體、物理設(shè)備實(shí)體、控制命令實(shí)體。除了以上實(shí)體外，為了管理的方便，系統(tǒng)還設(shè)置了節(jié)點(diǎn)、傳感器、設(shè)備的管理實(shí)體以及日志。

【參考文獻(xiàn)】

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1 李長(zhǎng)光;李宇杰;王子瑜;王U

本文編號(hào)：2825821