【摘要】：隨著工業(yè)4.0時代的到來,社會各行各業(yè)都在朝著智能化的方向快速發(fā)展,工業(yè)4.0架構的應用也越來越廣泛,其在溫室大棚監(jiān)控系統(tǒng)中也得到了應用,并且與傳統(tǒng)的溫室大棚監(jiān)控系統(tǒng)相比,穩(wěn)定性好、準確性高、響應控制速度快。本文首先結合國內外溫室大棚的發(fā)展現(xiàn)狀以及當前工業(yè)4.0架構的實際應用,介紹了將工業(yè)4.0架構應用于溫室大棚監(jiān)控系統(tǒng)中所需用到的一些關鍵技術,包括:工業(yè)4.0、WSN和ZigBee。接著分析系統(tǒng)的功能需求并得出總體設計方案。本課題介紹的溫室大棚監(jiān)控系統(tǒng)是針對多個溫室大棚設計的,在其中任意一個溫室大棚內搭建的下位機監(jiān)控網絡是由ZigBee無線路由器節(jié)點、ZigBee無線數(shù)據采集節(jié)點和ZigBee無線控制節(jié)點這3類節(jié)點共同組成的ZigBee無線傳感器網絡。ZigBee無線數(shù)據采集節(jié)點和ZigBee無線控制節(jié)點的PCB使用Altium Designer 14完成設計,軟件部分使用Keil μVision5完成開發(fā)。整個監(jiān)控系統(tǒng)的上位機智能信息管理系統(tǒng)在Android Studio 4.0下完成設計開發(fā),并應用于平板電腦端,服務器端使用Mysql 5.7版本的對象關系型數(shù)據庫,并通過MQTT協(xié)議分別實現(xiàn)與平板電腦端以及與網絡交換機的通信。上位機和下位機之間的通信通過網絡交換機實現(xiàn)。最后在確保監(jiān)控系統(tǒng)的各部分已經連網后,檢查監(jiān)控系統(tǒng)各組成部分的功能是否滿足需求,再實地安裝并調試監(jiān)控系統(tǒng)。調試結果表明,監(jiān)控系統(tǒng)能實現(xiàn)對溫室大棚內部各環(huán)境參數(shù)的監(jiān)控功能。
【學位授予單位】：天津工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：S625;TP277
【圖文】：

逡逑ＷＳＮ從自然分層的角度可以分為３個部分：終端局域網絡部分、骨干傳輸逡逑網絡部分和業(yè)務管理網絡部分，如圖２－１所示。逡逑終端局域網絡是ＷＳＮ中最重要的部分，它具有不同于其它通信系統(tǒng)的核逡逑心功能�，F(xiàn)代通信網絡的終端指的是對等通信協(xié)議的終結點，例如固定電話、逡逑手機，這些傳統(tǒng)的終端都是一個個完整的設備實體，終端局域網絡是ＷＳＮ對逡逑終端概念的拓展延伸，基本定義是多個無線設備以自組織方式相連并通過網關逡逑８逡逑

Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ，邋ＯＳＩ）協(xié)議模型為基礎，結合無線組網特點，采用分層設計思逡逑想，將不同的功能分配給不同的邏輯層。ＺｉｇＢｅｅ網絡體系結構共有４層，分別逡逑為：物理層、ＭＡＣ層、網絡層和應用層，如圖２－２所示。其中，物理層和逡逑ＭＡＣ層由１ＥＥＥ８０２．１５．４標準定義，而網絡層和應用層則由ＺｉｇＢｅｅ聯(lián)盟在逡逑１ＥＥＥ８０２．１５．４標準的基礎上定義。各層的主要功能分別為：（１）物理層的主要功逡逑能是定義物理無線信道與ＭＡＣ層之間的接口、激活和休眠ＺｉｇＢｅｅ節(jié)點、選擇逡逑信道頻率、收發(fā)佶道數(shù)據、檢測信道能量以及接收鏈路服務質量的指示信息。逡逑其主要任務是建立收、發(fā)兩端的物理鏈路，并在信道噪聲和信號干擾的影響下逡逑維持通信質量；（２）邋ＭＡＣ層的主要功能是定義物理層與ＭＡＣ層之間以及ＭＡＣ逡逑層與網絡層之間的接口和傳輸信標幀，同步和提供一個可靠的傳輸機制，并通逡逑過避免沖突載波多路偵聽技術機制來控制信道的訪問；（３）網絡層的主要功能是逡逑定義ＭＡＣ層與網絡層之間以及網絡層與應用層之間的接口、管理更改網絡拓逡逑撲結構以及維護網絡信息數(shù)據庫；（４）應用層的主要功能是發(fā)現(xiàn)節(jié)點、綁定節(jié)逡逑點、建立綁定表以及發(fā)起和響應綁定請求［｜３］。逡逑ＺｉｇＢｅｅ邋Ｍ絡拓撲結構在網絡層中定義，共有３種不同類型的網絡，分別逡逑為：星型、樹型和網型。每種網絡中一般有３種不同類型的節(jié)點，分別為：協(xié)逡逑ＩＩ逡逑

天津工業(yè)大學碩士學位論文節(jié)點和終端節(jié)點。３種節(jié)點的功能為：（１）每個網絡只能有一個協(xié)調器，用于完成建；（２）路由器節(jié)點用于搜索終端節(jié)點并使其網絡，并且具有路由、啟動路由和修復路由；（３）終端節(jié)點可以申請加入已有網絡，只由和轉發(fā)數(shù)據的功能。逡逑撲結構是通過網絡中不同類型的節(jié)點相互通結構如圖２－３所示，該網絡由一個協(xié)調器成，所有節(jié)點之間的通信都必須通過協(xié)調數(shù)據傳送給另一個終端節(jié)點，則必須先將數(shù)器節(jié)點傳送給目的節(jié)點。逡逑

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 張鵬;孫永佳;沈景新;李青龍;陳剛;竇青青;;廄肥撒施機監(jiān)控系統(tǒng)的研制[J];農機化研究;2018年06期

2 田偉;;在大學校園安全保衛(wèi)中監(jiān)控系統(tǒng)的應用[J];決策探索(中);2017年10期

3 司國斌;靳孝峰;叢金梅;;關于激光輔助式晝夜監(jiān)控系統(tǒng)的研制探析[J];焦作大學學報;2017年04期

4 譚柏平;;面向全媒體的電視播出整備監(jiān)控系統(tǒng)設計[J];西部廣播電視;2018年03期

5 呂霞;;基于大數(shù)據的統(tǒng)一監(jiān)控系統(tǒng)研究[J];計算機產品與流通;2017年11期

6 劉波;;組播技術在校園監(jiān)控系統(tǒng)中的應用[J];信息與電腦(理論版);2016年17期

7 ;俄研發(fā)出新式安保監(jiān)控系統(tǒng)[J];智能建筑與智慧城市;2016年12期

8 于樹科;祁宏宇;;基于ZigBee的智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)的研究與設計[J];現(xiàn)代計算機(專業(yè)版);2016年34期

9 趙銀菊;李海燕;馬艷霞;鳳雨;;電網主站監(jiān)控系統(tǒng)告警信息優(yōu)化[J];電工文摘;2017年01期

10 邢惠鈞;昌碩;;基于移動小車的行人監(jiān)控系統(tǒng)[J];電信科學;2017年02期

相關會議論文 前10條

1 王堯;韓禹;王鳳利;;居民小區(qū)的計算機管理控制與監(jiān)控系統(tǒng)[A];全國冶金自動化信息網2017年會論文集[C];2017年

2 陳偉;張一曼;;學校機房游戲監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[A];中國職協(xié)2015年度優(yōu)秀科研成果獲獎論文集（中冊）[C];2015年

3 王威;董緒榮;王洋;;基于WebGIS的警力目標監(jiān)控系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[A];中國電子學會第十六屆信息論學術年會論文集[C];2009年

4 張錚;李海欣;;大功率串聯(lián)諧振中頻電源監(jiān)控系統(tǒng)[A];2010全國機械裝備先進制造技術(廣州)高峰論壇論文匯編[C];2010年

5 張錚;李海欣;;大功率串聯(lián)諧振中頻電源監(jiān)控系統(tǒng)[A];節(jié)能減排 綠色制造 智能制造——低碳經濟下高技術制造產業(yè)與智能制造發(fā)展論壇論文集[C];2010年

6 于香芝;高洪民;汪渤;劉世岳;;基于RS-232接口的智能電表通信監(jiān)控系統(tǒng)的設計[A];第二十一屆中國控制會議論文集[C];2002年

7 朱曉軍;丁銘雄;李成喜;;礦友煤炭產量監(jiān)控系統(tǒng)的設計[A];AECC專題學術研討會論文集[C];2007年

8 薛彥波;何鳳有;呂現(xiàn)釗;王敦勝;;煤化工煤儲運監(jiān)控系統(tǒng)研究[A];中國計量協(xié)會冶金分會2008年會論文集[C];2008年

9 薛彥波;何鳳有;呂現(xiàn)釗;王敦勝;;煤化工煤儲運監(jiān)控系統(tǒng)研究[A];2008全國第十三屆自動化應用技術學術交流會論文集[C];2008年

10 程大為;賈繼良;;解析通信電源集中監(jiān)控系統(tǒng)的運用發(fā)展[A];科技研究——2015科技產業(yè)發(fā)展與建設成就研討會論文集（上）[C];2015年

相關重要報紙文章 前10條

1 王翠霞 宋麗;廣東首個省市縣三級森林防火監(jiān)控系統(tǒng)獲肯定[N];人民郵電;2018年

2 姜皓嚴;勤務管控有漏洞嚴加糾治[N];人民武警報;2017年

3 周小明 浙江開化農信聯(lián)社;農信社監(jiān)控系統(tǒng)管理需規(guī)范[N];農村金融時報;2017年

4 牛向峰;家用監(jiān)控系統(tǒng)謹防“曝光”[N];檢察日報;2017年

5 中船;核工程輻射監(jiān)控系統(tǒng)打破國外壟斷[N];中國水運報;2017年

6 本報記者 鐘奇振;“生態(tài)廣東視窗”盯緊敏感區(qū)域[N];中國環(huán)境報;2017年

7 羅志華;人工智能醫(yī)生能讓患者放心嗎[N];中國商報;2017年

8 劉環(huán) 鄭敏;淮北市 醫(yī)保電子地圖定位監(jiān)控系統(tǒng)投入使用[N];中國勞動保障報;2017年

9 斯紀偉;我市建立紀律審查一體化監(jiān)控系統(tǒng)[N];撫州日報;2015年

10 本報駐首爾記者 單士磊;韓國立法強制幼兒園安裝監(jiān)控系統(tǒng)[N];法制日報;2015年

相關博士學位論文 前10條

1 于興治;國家行政監(jiān)控系統(tǒng)的分析理論與應用研究[D];大連理工大學;2010年

2 孫鵬;云計算環(huán)境下的仿生自主監(jiān)控系統(tǒng)和多指標均衡調度機制的研究[D];電子科技大學;2017年

3 常光輝;大規(guī)模分布式可信監(jiān)控系統(tǒng)研究[D];重慶大學;2011年

4 王彥;大型能耗監(jiān)控系統(tǒng)通信網絡及控制策略研究[D];湖南大學;2012年

5 馮憲陽;基于WSN的物流車輛監(jiān)控系統(tǒng)效率優(yōu)化研究[D];大連海事大學;2015年

6 何玉珠;微電網智能監(jiān)控構架與自適應服務方法[D];浙江工業(yè)大學;2014年

7 王先超;三值光學計算機監(jiān)控系統(tǒng)之任務管理及其理論研究[D];上海大學;2011年

8 王中華;礦井煤流輸送系統(tǒng)優(yōu)化控制關鍵技術研究[D];中國礦業(yè)大學;2014年

9 張軍朝;路燈、景觀燈照明控制系統(tǒng)節(jié)能技術研究[D];太原理工大學;2012年

10 鐘志;基于異常行為辨識的智能監(jiān)控技術研究[D];上海交通大學;2008年

相關碩士學位論文 前10條

1 朱彤昆;基于智能手機的人體跌倒監(jiān)控系統(tǒng)的研究[D];電子科技大學;2018年

2 孫廣大;基于CAN總線的新型集成照明及其監(jiān)控系統(tǒng)的研究[D];吉林建筑大學;2018年

3 任天;CAT監(jiān)控系統(tǒng)服務端的設計與實現(xiàn)[D];南京大學;2018年

4 趙墨然;集群空調監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D];安徽大學;2018年

5 黃凱;基于觸摸屏的船舶機艙安保監(jiān)控系統(tǒng)研發(fā)[D];集美大學;2018年

6 劉金;大規(guī)模集群狀態(tài)時序數(shù)據采集、存儲與分析[D];北京郵電大學;2018年

7 呂思思;基于無線網絡的城市路燈監(jiān)控系統(tǒng)設計[D];北京郵電大學;2018年

8 陳旭;基于JAVA平臺的校園節(jié)能監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D];天津工業(yè)大學;2018年

9 許欣欣;基于工業(yè)4.0架構的溫室大棚監(jiān)控系統(tǒng)設計[D];天津工業(yè)大學;2018年

10 張小娟;智能糧倉監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D];湖南大學;2017年

本文編號：2805840