發(fā)布時(shí)間：2020-05-15 23:22

【摘要】：隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)自動(dòng)化和信息化的發(fā)展,應(yīng)用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將是實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變的助推器和加速器,尤其是在溫室大棚遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中作用顯著。在無(wú)人值守情況下的設(shè)施農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng),通過傳感器、無(wú)線通信和自動(dòng)化控制等技術(shù)可以在Android APP上對(duì)溫室棚內(nèi)環(huán)境參數(shù)及作物生長(zhǎng)的信息進(jìn)行監(jiān)測(cè)和對(duì)硬件系統(tǒng)設(shè)備的控制,讓溫室大棚內(nèi)作物處于一個(gè)最適宜生長(zhǎng)的環(huán)境,由此來(lái)降低作物的種植成本和農(nóng)戶的勞動(dòng)力,提高農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)的質(zhì)量與效率。本設(shè)計(jì)是采取中國(guó)移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)-——OneNET設(shè)備作為本系統(tǒng)的載體,設(shè)計(jì)的一款基于Android的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng),即“下位機(jī)+云平臺(tái)+手機(jī)APP”三者結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)農(nóng)田作物生長(zhǎng)狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)程控制。nRF24L01射頻模塊和ESP8266WIFI模塊以及OneNET云平臺(tái)進(jìn)行組建感知網(wǎng)和傳輸網(wǎng),傳感器通過WiFi將采集的終端數(shù)據(jù)通過EDP協(xié)議上傳至設(shè)備云平臺(tái),同樣手機(jī)APP根據(jù)云平臺(tái)提供的API接口按其要求通過HTTP協(xié)議將二者進(jìn)行通信連接,云平臺(tái)把接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存并轉(zhuǎn)發(fā)至自主研發(fā)的手機(jī)APP;用戶通過Android手機(jī)上的APP可隨時(shí)隨地的訪問從下位機(jī)的同步實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù),同時(shí)能遠(yuǎn)程控制溫室大棚內(nèi)下位機(jī)端的燈光、卷簾、排風(fēng)扇、水泵和加熱裝置的控制閥門。本系統(tǒng)經(jīng)過測(cè)試,在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的情況下,硬件系統(tǒng)將采集到的環(huán)境因子數(shù)據(jù)存儲(chǔ)云平臺(tái)中并分析,云平臺(tái)產(chǎn)生反饋機(jī)制將數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)紸ndroidAPP上,則APP可向云平臺(tái)發(fā)送遠(yuǎn)程控制命令,對(duì)溫室內(nèi)部環(huán)境進(jìn)行調(diào)節(jié)使作物在最佳環(huán)境內(nèi)生長(zhǎng),從而達(dá)到遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)控制的效果。系統(tǒng)解決了傳統(tǒng)人工監(jiān)控費(fèi)時(shí)費(fèi)力的有線監(jiān)控其布線復(fù)雜、維護(hù)困難的局限性,有效提高了農(nóng)業(yè)方面的生產(chǎn)效率,降低了農(nóng)戶的工作量,提高了農(nóng)業(yè)信息化水平。
【圖文】：

圖 2-2 系統(tǒng)總體框架圖Fig.2-2System overall frame diagram.位機(jī)部分分為采集端和控制端，采集端的部分包括溫度、濕度、光照傳感部分包括微處理器、電機(jī)、日光燈、排風(fēng)扇、水泵，另外包括 nRF24L01SP8266WiFi 通信模塊。下位機(jī)端的傳感器將采集到的大棚內(nèi)環(huán)境因子參數(shù)況下，把數(shù)據(jù)打包之后通過 EDP 協(xié)議發(fā)送給 OneNET 云平臺(tái)。本系統(tǒng)中只平臺(tái)的服務(wù)器用來(lái)儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的中轉(zhuǎn)站。而設(shè)備云將采集到的環(huán)境參密轉(zhuǎn)發(fā)至 AndroidAPP 上。當(dāng)用戶收到郵箱報(bào)警短信后即溫室內(nèi)環(huán)境參數(shù)手機(jī) APP 上下發(fā)指令，當(dāng)下位機(jī)主控端收到指令后會(huì)啟動(dòng)子節(jié)點(diǎn)的子控端的水泵、室內(nèi)光照燈、排風(fēng)扇。用戶可依據(jù) APP 上顯示的數(shù)據(jù)進(jìn)行查看并端的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，包括對(duì)溫室內(nèi)溫濕度、光照強(qiáng)度增減、對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行通風(fēng)等[33]，并且可以隨時(shí)隨地查看農(nóng)作物的生長(zhǎng)狀況，為其營(yíng)造更適宜生。最后對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試并測(cè)試，測(cè)試過程中若未能達(dá)到預(yù)期的效果，

圖 2-2 系統(tǒng)功能框架Fig.2-2 System functional framework以上功能，實(shí)現(xiàn)了 AndroidAPP 對(duì)硬件系統(tǒng)的遠(yuǎn)程采集、設(shè)等的應(yīng)用，由此下面分別對(duì)系統(tǒng)的各個(gè)功能進(jìn)行簡(jiǎn)要的敘述集功能參數(shù)和作物的生長(zhǎng)其數(shù)據(jù)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)管理的重要參考信息[35的作物非常重要的依據(jù)，根據(jù)作物的生長(zhǎng)狀況和生長(zhǎng)需求度、濕度、光照、二氧化碳等作物生長(zhǎng)的必要條件對(duì)其生長(zhǎng)是室大棚環(huán)境參數(shù)的采集、儲(chǔ)存后，還需將其數(shù)據(jù)展示出來(lái)，，等用戶進(jìn)行查看環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)[36]。由于采用的傳感器敏感度在下位機(jī)傳感器采集到的數(shù)據(jù)傳至手機(jī) APP 一般情況下都是只有當(dāng)發(fā)生一些突發(fā)情況時(shí)，數(shù)據(jù)幅度瞬間波動(dòng)性大，這時(shí)也需要用戶對(duì)溫室環(huán)境參數(shù)的變化進(jìn)行關(guān)注，對(duì)溫室環(huán)境進(jìn)
【學(xué)位授予單位】：湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S625.3;TP277

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本文編號(hào)：2665774