本文關(guān)鍵詞：基于ZigBee的智能精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：從古至今我國(guó)都是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó),但是由于我國(guó)各個(gè)地區(qū)地理、環(huán)境和氣候都有差異,傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)已經(jīng)滿足不了生產(chǎn)的需求,實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變是當(dāng)代世界農(nóng)業(yè)研究的趨勢(shì)。作為新時(shí)代信息技術(shù)上又一次革命——ZigBee技術(shù)的出現(xiàn),實(shí)現(xiàn)了高效率大范圍的數(shù)據(jù)信息的采集、高速率的數(shù)據(jù)傳輸和精確性地決策分析,促進(jìn)了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)變,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)。 本文主要的研究目標(biāo)是國(guó)家生態(tài)農(nóng)業(yè)園,設(shè)計(jì)了基于ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和GPRS網(wǎng)絡(luò)的智能精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)監(jiān)控系統(tǒng),該系統(tǒng)基于ZigBee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤墑情信息的數(shù)據(jù)采集,將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合處理,再通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)傳送給我們的控制中心,由控制中心對(duì)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析決策,實(shí)現(xiàn)對(duì)該系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、精確性和可靠性的監(jiān)控。本論文的主要工作如下： 1.部署ZigBee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn) 針對(duì)農(nóng)業(yè)科技園,ZigBee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的合理部署可以更加有效地采集數(shù)據(jù)、減小能源消耗、降低信息冗余、延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的使用周期。首先需要對(duì)其進(jìn)行區(qū)域劃分,然后再對(duì)每個(gè)監(jiān)測(cè)區(qū)域分布ZigBee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn),根據(jù)農(nóng)作物不同的生長(zhǎng)環(huán)境,選擇合適的節(jié)點(diǎn)感知模型和節(jié)點(diǎn)部署策略來(lái)部署ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn),進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。 2. ZigBee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ZigBee節(jié)點(diǎn)的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要以ARM9為微處理器,Linux為操作系統(tǒng),CC2520為ZigBee射頻接收模塊以及各種溫度、濕度、光照強(qiáng)度、雨量等傳感器構(gòu)建了整個(gè)節(jié)點(diǎn)的硬件結(jié)構(gòu)。實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與傳輸。 3.采集后數(shù)據(jù)的融合處理和狀態(tài)分析 由于在系統(tǒng)中每個(gè)監(jiān)測(cè)區(qū)域有著眾多的傳感器,各個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)都要將采集到的數(shù)據(jù)單獨(dú)傳輸?shù)絽R聚節(jié)點(diǎn),這樣就會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)大量冗余信息,通信帶寬大量浪費(fèi),能量大量損耗。同時(shí),還會(huì)降低信息的采集效率及采集信息的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。所以對(duì)采集后的數(shù)據(jù)融合處理是必不可少的,處理完的數(shù)據(jù)具有更高的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性,再對(duì)其進(jìn)行狀態(tài)分析以便對(duì)系統(tǒng)更好的監(jiān)控。 4.對(duì)灌溉流量計(jì)表的識(shí)別和監(jiān)測(cè) 經(jīng)過(guò)狀態(tài)分析后,可以收集到農(nóng)業(yè)園的土壤墑情信息,可以清楚地知道土壤的干濕程度。此時(shí),可以灌溉系統(tǒng)進(jìn)行識(shí)別和監(jiān)測(cè),控制灌溉系統(tǒng)是否灌溉或灌溉多少,就能保證適宜農(nóng)作物生長(zhǎng)的土壤環(huán)境。 文章的最后,實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建,通過(guò)實(shí)驗(yàn)的測(cè)試,系統(tǒng)能夠基于ZigBee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、傳輸、顯示與狀態(tài)分析這些功能�？刂浦行耐ㄟ^(guò)狀態(tài)分析能夠清楚地了解土壤墑情信息,可以很好地實(shí)現(xiàn)對(duì)灌溉系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)與控制。
【關(guān)鍵詞】：精準(zhǔn)農(nóng)業(yè) ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn) 數(shù)據(jù)融合 狀態(tài)分析
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S126;TN92;TP212.9
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀12
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 研究目的與意義13-15
• 1.3.1 研究目的13-14
• 1.3.2 研究意義14-15
• 1.4 本文主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)與論文結(jié)構(gòu)15-17
• 第二章 基于ZigBee的智能精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)17-25
• 2.1 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案17-18
• 2.2 以ZigBee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)搭建監(jiān)測(cè)終端平臺(tái)18-25
• 2.2.1 ZigBee的由來(lái)和發(fā)展18-19
• 2.2.2 ZigBee技術(shù)特點(diǎn)19-20
• 2.2.3 ZigBee協(xié)議棧結(jié)構(gòu)20-21
• 2.2.4 ZigBee設(shè)備類型及節(jié)點(diǎn)類型21
• 2.2.5 ZigBee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)21-23
• 2.2.6 基于ZigBee采集層監(jiān)測(cè)終端平臺(tái)的搭建23-25
• 第三章 ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的關(guān)鍵技術(shù)研究25-37
• 3.1 ZigBee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)25-33
• 3.1.1 節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計(jì)總體方案25-26
• 3.1.2 微處理器模塊26-28
• 3.1.3 無(wú)線收發(fā)模塊28-29
• 3.1.4 傳感器數(shù)據(jù)采集模塊29-31
• 3.1.5 電源模塊31-33
• 3.2 ZigBee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)部署結(jié)構(gòu)33-36
• 3.2.1 節(jié)點(diǎn)部署分析33-34
• 3.2.2 節(jié)點(diǎn)部署策略34
• 3.2.3 異構(gòu)部署方式34-36
• 3.3 RTU設(shè)備36-37
• 第四章 系統(tǒng)中多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)的應(yīng)用37-45
• 4.1 數(shù)據(jù)融合技術(shù)簡(jiǎn)介37-40
• 4.1.1 數(shù)據(jù)融合的概念37
• 4.1.2 數(shù)據(jù)融合的分類37-39
• 4.1.3 數(shù)據(jù)融合的方法39-40
• 4.2 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中多傳感器數(shù)據(jù)融合結(jié)構(gòu)模型40-45
• 4.2.1 第一級(jí)處理40-41
• 4.2.2 第二、三級(jí)處理41-44
• 4.2.3 第四級(jí)處理44-45
• 第五章 基于圖像識(shí)別對(duì)灌溉系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)控制研究45-59
• 5.1 基于ARM系統(tǒng)的圖像識(shí)別系統(tǒng)簡(jiǎn)介45-46
• 5.1.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案45-46
• 5.2 圖像識(shí)別處理46-59
• 5.2.1 對(duì)電子流量計(jì)表圖像的識(shí)別處理47-52
• 5.2.2 對(duì)指針類流量計(jì)表圖像的識(shí)別處理52-59
• 第六章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析59-65
• 6.1 ZigBee節(jié)點(diǎn)收發(fā)數(shù)據(jù)分析59-61
• 6.2 對(duì)流量計(jì)表的識(shí)別實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析61-65
• 6.2.1 對(duì)電子流量計(jì)表識(shí)別的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析61-62
• 6.2.2 指針類流量計(jì)表識(shí)別的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析62-65
• 第七章 總結(jié)與展望65-67
• 7.1 工作總結(jié)65-66
• 7.2 展望66-67
• 參考文獻(xiàn)67-69
• 致謝69-71
• 攻讀碩士期間的論文發(fā)表71

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前7條

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5 羅海勇;李錦濤;趙方;朱珍民;林權(quán);;溫室無(wú)線測(cè)控網(wǎng)絡(luò)信息采集分系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[J];微電子學(xué)與計(jì)算機(jī);2007年10期

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7 徐可英;國(guó)內(nèi)外精確農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與對(duì)策[J];中國(guó)農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃;2000年02期

  本文關(guān)鍵詞：基于ZigBee的智能精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：289984