基于物聯(lián)網(wǎng)的花卉種植智能監(jiān)控系統(tǒng)研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-21 16:15
就當(dāng)前農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展進(jìn)程來(lái)看,如何科學(xué)調(diào)節(jié)作業(yè)區(qū)域環(huán)境,提升種植的智能化管理程度是一重大難題。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等熱門技術(shù)的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化的現(xiàn)代化應(yīng)用開始在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域開展。這使得花卉等高價(jià)值植物的溫室智能化生產(chǎn)成為可能。智能化溫室花卉種植主要是解決對(duì)種植環(huán)境信息及土壤相關(guān)數(shù)據(jù)的科學(xué)監(jiān)控的問(wèn)題。據(jù)此本文研究設(shè)計(jì)了基于物聯(lián)網(wǎng)的花卉種植智能監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)具有布線少、功耗低、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)勢(shì)。系統(tǒng)依據(jù)物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),底層傳感器采集數(shù)據(jù)及進(jìn)行控制信號(hào)的傳輸。數(shù)據(jù)信號(hào)在網(wǎng)關(guān)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換,Internet環(huán)境下數(shù)據(jù)被傳送至服務(wù)器存儲(chǔ)。監(jiān)測(cè)終端主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的展示。管理人員可通過(guò)登錄服務(wù)器查看數(shù)據(jù)并發(fā)出相應(yīng)遠(yuǎn)程操作指令。該系統(tǒng)有效結(jié)合使用了先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)分層結(jié)構(gòu),傳感器技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)、自動(dòng)化處理控制技術(shù)等,從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)植物生長(zhǎng)環(huán)境參數(shù)的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控。此外,系統(tǒng)可自動(dòng)獲取植物生長(zhǎng)多站點(diǎn)圖像,并且支持回放,有效預(yù)警植物開花識(shí)別,為后續(xù)圖像的進(jìn)一步研究提供支持;對(duì)接氣象數(shù)據(jù),預(yù)警突發(fā)性天氣,有效防治病蟲災(zāi)害。結(jié)合大數(shù)據(jù),系統(tǒng)不僅著眼于種植過(guò)程的精細(xì)化,而且將土壤改良、科學(xué)種植、節(jié)...
【文章來(lái)源】:湘潭大學(xué)湖南省
【文章頁(yè)數(shù)】:54 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1系統(tǒng)架構(gòu)圖??
下可以訪問(wèn)數(shù)據(jù)了解植物生長(zhǎng)最新情況,解放了人力監(jiān)管的問(wèn)題。??數(shù)據(jù)中心根據(jù)自由的算法與當(dāng)前采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)對(duì)比分析,當(dāng)超出閾值時(shí)驅(qū)??動(dòng)遠(yuǎn)程設(shè)備操作,維持溫室花卉正常的生長(zhǎng)環(huán)境。系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖2-1所示。??,??—?■、?r?-?f?(?'?'??丨…:?I?1?1?|?'?:??SP?::獅綱器觫每??考-:;?_?1S="-【w—??v——一■二—^?、?—^?I?'??、一?S?1國(guó)??[電鋼?m?j??圖2-1系統(tǒng)架構(gòu)圖??其主要流程為:傳感器讀取程序子系統(tǒng)首先依據(jù)預(yù)先設(shè)置的時(shí)間獲取溫室環(huán)??境數(shù)據(jù)信息,然后將數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫(kù),最后Web程序?qū)?shù)據(jù)予以展示。此外,??系統(tǒng)控制程序可驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)傳入控制器進(jìn)行控制。系統(tǒng)支持智能調(diào)控及遠(yuǎn)程登錄管??理平臺(tái)手動(dòng)輔助調(diào)控的功能。??系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如圖2-2所示。??|?監(jiān)控終揣(PC/毛機(jī)/平板)?|一’――|??4?EE??(?1?苧??中控PAD沖繼節(jié)點(diǎn)??S圓??????|^|??‘監(jiān)控芬點(diǎn)1?1?f釀節(jié)點(diǎn)2?I?SaggjgN?1??圖2-2系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D??2.?2.?2系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)??感知節(jié)點(diǎn),作為數(shù)據(jù)采集的重要部分,在此功能部分的設(shè)計(jì)上,不僅要考慮??精度
系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的幾個(gè)傳感控??制節(jié)點(diǎn)如圖2-3所示,分別為自動(dòng)噴灌、二氧化碳?xì)夥、自?dòng)滴灌、自動(dòng)通風(fēng)裝??置等。??liHlu??|?mrnmm?|?cDi^m??Bisilfi?I?I?SKaim??圖2-3部分傳感控制節(jié)點(diǎn)??2.?2.?3系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)??在系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方面,主要采用的是基于Raspbian的Linux操作系統(tǒng)。編程??環(huán)境為IDLE,編程語(yǔ)言是Python。通過(guò)在IDLE環(huán)境下進(jìn)行編程可實(shí)現(xiàn)樹莓派??對(duì)傳感設(shè)備的控制及數(shù)據(jù)傳送。數(shù)據(jù)庫(kù)采用Mysql數(shù)據(jù)庫(kù)??將樹莓派通過(guò)HDMI線連接顯示屏,并將樹莓派和顯示屏都通上電源開啟??樹莓派。樹莓派開機(jī)界面如圖2-4示。??HI?HB??圖2-4樹莓派幵機(jī)界面??本系統(tǒng)米用WEB服務(wù)器,通過(guò)命令sudo?apt-get?install?lighttpd完成安裝的??10??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于樹莓派和Java語(yǔ)言的溫濕度遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 郭亮,葉愛民,林濤,范瑞祥. 計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2017(06)
[2]基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧農(nóng)業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)[J]. 黃穎,張偉. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù). 2017(04)
[3]溫室作物生長(zhǎng)環(huán)境的主成分分析[J]. 武文亮,張志斌,李王東岳. 計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展. 2016(10)
[4]基于無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 丁莉,王中生. 計(jì)算技術(shù)與自動(dòng)化. 2016(03)
[5]基于ZigBee技術(shù)的連棟溫室低功耗環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 符凌峰,趙春宇,黃震宇,高浩天. 傳感器與微系統(tǒng). 2016(08)
[6]基于灰色預(yù)測(cè)模型的溫室溫濕度系統(tǒng)建模與控制[J]. 秦琳琳,馬國(guó)旗,儲(chǔ)著東,吳剛. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2016(S1)
[7]鄢陵氣候條件下Priva系統(tǒng)在玻璃溫室中的應(yīng)用[J]. 張暉,閆蕊潔,馬彥華,孫婷婷. 農(nóng)業(yè)工程技術(shù)(溫室園藝). 2015(25)
[8]基于物聯(lián)網(wǎng)的溫室大棚遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)研究[J]. 王懷宇,趙建軍,李景麗,張玉新. 農(nóng)機(jī)化研究. 2015(01)
[9]不同水分條件下增施CO2對(duì)日光溫室內(nèi)番茄生長(zhǎng)的影響[J]. 周士力,曲英華,王紅玉,熊珺. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2014(S1)
[10]北京市農(nóng)機(jī)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展對(duì)策及建議[J]. 李治國(guó). 農(nóng)機(jī)科技推廣. 2014(06)
碩士論文
[1]基于Java Web的全國(guó)土地確權(quán)信息采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 魏晨朝.北京郵電大學(xué) 2017
[2]基于物聯(lián)網(wǎng)的溫室大棚種植監(jiān)控系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D]. 黃桑.山東大學(xué) 2016
[3]基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能種植監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[D]. 楊詠倩.中國(guó)海洋大學(xué) 2015
[4]基于嵌入式系統(tǒng)的低成本溫室大棚智能控制器開發(fā)[D]. 李明燁.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2015
[5]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(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 孟慶海.天津大學(xué) 2014
[6]基于物聯(lián)網(wǎng)的休閑農(nóng)業(yè)系統(tǒng)架構(gòu)的研究與設(shè)計(jì)[D]. 顧亮.蘇州大學(xué) 2012
[7]基于太陽(yáng)能光控高壓三波誘蟲燈的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 陳國(guó)良.南京理工大學(xué) 2011
本文編號(hào):2930121
【文章來(lái)源】:湘潭大學(xué)湖南省
【文章頁(yè)數(shù)】:54 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1系統(tǒng)架構(gòu)圖??
下可以訪問(wèn)數(shù)據(jù)了解植物生長(zhǎng)最新情況,解放了人力監(jiān)管的問(wèn)題。??數(shù)據(jù)中心根據(jù)自由的算法與當(dāng)前采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)對(duì)比分析,當(dāng)超出閾值時(shí)驅(qū)??動(dòng)遠(yuǎn)程設(shè)備操作,維持溫室花卉正常的生長(zhǎng)環(huán)境。系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖2-1所示。??,??—?■、?r?-?f?(?'?'??丨…:?I?1?1?|?'?:??SP?::獅綱器觫每??考-:;?_?1S="-【w—??v——一■二—^?、?—^?I?'??、一?S?1國(guó)??[電鋼?m?j??圖2-1系統(tǒng)架構(gòu)圖??其主要流程為:傳感器讀取程序子系統(tǒng)首先依據(jù)預(yù)先設(shè)置的時(shí)間獲取溫室環(huán)??境數(shù)據(jù)信息,然后將數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫(kù),最后Web程序?qū)?shù)據(jù)予以展示。此外,??系統(tǒng)控制程序可驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)傳入控制器進(jìn)行控制。系統(tǒng)支持智能調(diào)控及遠(yuǎn)程登錄管??理平臺(tái)手動(dòng)輔助調(diào)控的功能。??系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如圖2-2所示。??|?監(jiān)控終揣(PC/毛機(jī)/平板)?|一’――|??4?EE??(?1?苧??中控PAD沖繼節(jié)點(diǎn)??S圓??????|^|??‘監(jiān)控芬點(diǎn)1?1?f釀節(jié)點(diǎn)2?I?SaggjgN?1??圖2-2系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D??2.?2.?2系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)??感知節(jié)點(diǎn),作為數(shù)據(jù)采集的重要部分,在此功能部分的設(shè)計(jì)上,不僅要考慮??精度
系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的幾個(gè)傳感控??制節(jié)點(diǎn)如圖2-3所示,分別為自動(dòng)噴灌、二氧化碳?xì)夥、自?dòng)滴灌、自動(dòng)通風(fēng)裝??置等。??liHlu??|?mrnmm?|?cDi^m??Bisilfi?I?I?SKaim??圖2-3部分傳感控制節(jié)點(diǎn)??2.?2.?3系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)??在系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方面,主要采用的是基于Raspbian的Linux操作系統(tǒng)。編程??環(huán)境為IDLE,編程語(yǔ)言是Python。通過(guò)在IDLE環(huán)境下進(jìn)行編程可實(shí)現(xiàn)樹莓派??對(duì)傳感設(shè)備的控制及數(shù)據(jù)傳送。數(shù)據(jù)庫(kù)采用Mysql數(shù)據(jù)庫(kù)??將樹莓派通過(guò)HDMI線連接顯示屏,并將樹莓派和顯示屏都通上電源開啟??樹莓派。樹莓派開機(jī)界面如圖2-4示。??HI?HB??圖2-4樹莓派幵機(jī)界面??本系統(tǒng)米用WEB服務(wù)器,通過(guò)命令sudo?apt-get?install?lighttpd完成安裝的??10??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于樹莓派和Java語(yǔ)言的溫濕度遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 郭亮,葉愛民,林濤,范瑞祥. 計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2017(06)
[2]基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧農(nóng)業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)[J]. 黃穎,張偉. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù). 2017(04)
[3]溫室作物生長(zhǎng)環(huán)境的主成分分析[J]. 武文亮,張志斌,李王東岳. 計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展. 2016(10)
[4]基于無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 丁莉,王中生. 計(jì)算技術(shù)與自動(dòng)化. 2016(03)
[5]基于ZigBee技術(shù)的連棟溫室低功耗環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 符凌峰,趙春宇,黃震宇,高浩天. 傳感器與微系統(tǒng). 2016(08)
[6]基于灰色預(yù)測(cè)模型的溫室溫濕度系統(tǒng)建模與控制[J]. 秦琳琳,馬國(guó)旗,儲(chǔ)著東,吳剛. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2016(S1)
[7]鄢陵氣候條件下Priva系統(tǒng)在玻璃溫室中的應(yīng)用[J]. 張暉,閆蕊潔,馬彥華,孫婷婷. 農(nóng)業(yè)工程技術(shù)(溫室園藝). 2015(25)
[8]基于物聯(lián)網(wǎng)的溫室大棚遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)研究[J]. 王懷宇,趙建軍,李景麗,張玉新. 農(nóng)機(jī)化研究. 2015(01)
[9]不同水分條件下增施CO2對(duì)日光溫室內(nèi)番茄生長(zhǎng)的影響[J]. 周士力,曲英華,王紅玉,熊珺. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2014(S1)
[10]北京市農(nóng)機(jī)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展對(duì)策及建議[J]. 李治國(guó). 農(nóng)機(jī)科技推廣. 2014(06)
碩士論文
[1]基于Java Web的全國(guó)土地確權(quán)信息采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 魏晨朝.北京郵電大學(xué) 2017
[2]基于物聯(lián)網(wǎng)的溫室大棚種植監(jiān)控系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D]. 黃桑.山東大學(xué) 2016
[3]基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能種植監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[D]. 楊詠倩.中國(guó)海洋大學(xué) 2015
[4]基于嵌入式系統(tǒng)的低成本溫室大棚智能控制器開發(fā)[D]. 李明燁.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2015
[5]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(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 孟慶海.天津大學(xué) 2014
[6]基于物聯(lián)網(wǎng)的休閑農(nóng)業(yè)系統(tǒng)架構(gòu)的研究與設(shè)計(jì)[D]. 顧亮.蘇州大學(xué) 2012
[7]基于太陽(yáng)能光控高壓三波誘蟲燈的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 陳國(guó)良.南京理工大學(xué) 2011
本文編號(hào):2930121
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