本文關鍵詞：基于ZigBee和電力線載波技術的智能溫室應用研究

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【摘要】：為解決傳統(tǒng)智能溫室安裝布線復雜,采集數(shù)據(jù)不全面,系統(tǒng)靈活性差,平臺決策不智能等問題,根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)概念提出一種基于無線傳感網(wǎng)絡和智能管理平臺的智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)。根據(jù)溫室發(fā)展現(xiàn)狀,本文設計了一套智能溫室監(jiān)控系統(tǒng),選用當前先進成熟的元器件和技術進行設計研發(fā)。系統(tǒng)搭建了基于ZigBee技術的樹形無線傳感網(wǎng)絡,設計了基于STM32W108芯片的采集節(jié)點、網(wǎng)關節(jié)點、中繼節(jié)點和控制節(jié)點。數(shù)據(jù)采集節(jié)點依靠內部電池供電,采用低功耗硬件設計和軟件節(jié)能機制;系統(tǒng)集成性高和擴展性強,除了集成溫濕度傳感器和光照強度傳感器外,還具備多個USB擴展口用于擴展其它類型傳感器。系統(tǒng)引入電力載波通訊技術(Power line Communication,PLC),僅需依靠電力線便可傳輸作物葉面紋理高清圖像(1080p),實現(xiàn)了預警病蟲害的目的。根據(jù)系統(tǒng)要求開發(fā)了一款適用于本系統(tǒng)的智能溫室管理平臺,給出了設計框架和成果展示,并詳細的介紹了數(shù)據(jù)庫的設計。此外,本文重點設計研發(fā)了一款基于STM32F103芯片的土壤水分傳感器探頭,可以與采集節(jié)點完美匹配。介紹了總體設計思路,進行了ADC校正和低功耗設計,開發(fā)完成后進行了試驗分析,并提供了可配置參數(shù)和I2C交互協(xié)議,測試結果穩(wěn)定可靠。最后,系統(tǒng)在2400m2草莓和鐵皮石斛立體式混合種植溫室環(huán)境下測試使用,數(shù)據(jù)采集節(jié)點在溫室內隨機位置設置并進行數(shù)據(jù)丟包統(tǒng)計,丟包率在1‰以下。實際工況下,數(shù)據(jù)采集節(jié)點30天電壓下降400毫伏,滿電可工作5個月以上,支持移動電源充電,穩(wěn)定性和節(jié)點功耗均滿足系統(tǒng)要求。
【學位授予單位】：浙江農林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TP212.9;TN92;S625

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