針對智慧農(nóng)業(yè)建設,本文將網(wǎng)絡通信技術、傳感器技術、嵌入式微處理器技術、計算機物聯(lián)網(wǎng)技術及云平臺技術等相結合,設計研發(fā)了基于M2M通信的溫室控制系統(tǒng),為溫室大棚的智能化、集中化、節(jié)能化建設提供了系統(tǒng)的解決方案。論文主要工作如下:(1)歸納了國內(nèi)外M2M技術及溫室控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,依據(jù)溫室控制系統(tǒng)的功能需求,給出基于M2M通信的溫室控制系統(tǒng)設計方案,設計了數(shù)據(jù)采集層、環(huán)境調(diào)節(jié)層、資源管理層的三層系統(tǒng)架構,并進行可行性分析。(2)提出了一種基于QoS保障的M2M上行鏈路節(jié)能優(yōu)化算法。此算法能夠在數(shù)據(jù)采集層中傳感器數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)膯栴}上得到切實的應用,且當設備規(guī)模很大時,算法的性能更優(yōu),能夠優(yōu)化系統(tǒng)能效并降低數(shù)據(jù)的丟包率。(3)設計研發(fā)了溫室控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集層。研發(fā)的數(shù)據(jù)采集層以STM32微處理器為核心并集成電源模塊及各類環(huán)境參數(shù)傳感器模塊等,采集的環(huán)境參數(shù)信息通過NB-IOT通信模塊經(jīng)過基站,再通過骨干網(wǎng)傳輸至服務器。(4)設計研發(fā)了溫室控制系統(tǒng)的環(huán)境調(diào)節(jié)層。環(huán)境調(diào)節(jié)層可根據(jù)數(shù)據(jù)采集層的環(huán)境參數(shù)信息控制水簾、遮陽簾、風機等溫室農(nóng)業(yè)設備,還可依據(jù)控制策略進行智能性地控制。(5)設計研發(fā)了溫室控制系統(tǒng)的資源管理層。資源管理層主要包含了云端服務器,能對海量的溫室信息進行數(shù)據(jù)存儲、處理分析,能通過智慧管控策略實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)溫室控制系統(tǒng)的集中管控。本文按照農(nóng)業(yè)溫室控制的設計需求設計的系統(tǒng)成功地應用在海南博大蘭花種植基地的溫室大棚中。測試表明,本文系統(tǒng)達到預期的目標,能精準采集溫室內(nèi)的作物生長環(huán)境參數(shù),能智能性控制溫室中的調(diào)節(jié)設備,能通過智能手機對溫室進行遠程操控管理,能存儲和分析溫室植物培育過程中的各類相關數(shù)據(jù)。系統(tǒng)運行穩(wěn)定、操作方便,滿足溫室控制系統(tǒng)的各項設計要求,可實現(xiàn)農(nóng)業(yè)溫室控制系統(tǒng)的智能化。
【學位單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TP273;S625.1
【部分圖文】：

BC95原理圖

圖 4.5 主控模塊原理圖Fig 4.5 The schematic diagram of main control module2）溫濕度傳感器溫室中的溫濕度是影響植物生長的關鍵性參數(shù)之一，也是數(shù)據(jù)采集層當中較

溫濕度模塊原理圖

【參考文獻】

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1 張立;陳海華;何明;孫桂玲;;頻率選擇性信道中的多用戶分布式波束形成技術[J];電子與信息學報;2015年11期

2 錢美;黃偉;;燃氣無線抄表系統(tǒng)集中器設計[J];機電技術;2015年03期

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1 陸宇;M2M隨機接入控制算法研究[D];南京郵電大學;2018年

2 李偉;基于物聯(lián)網(wǎng)的城市道路智慧照明云管控系統(tǒng)設計與研發(fā)[D];合肥工業(yè)大學;2018年

本文編號：2810781