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农业物联网数据监测系统中间件技术的研究与应用

发布时间:2018-04-25 23:20

  本文选题:物联网 + 监测系统 ; 参考:《北方民族大学》2017年硕士论文


【摘要】:信息化农业和物联网技术一脉相连,随着计算机技术、网络技术及通信技术的迅猛发展,物联网技术在农业生产中得到了越来越多广泛应用,而精细化农业的智能控制、安全传输、预测分析等相关技术也已成为当今人们所关注和研究的热点。针对目前在农业物联网数据监测系统开发过程中存在的感知设备繁多、通信协议复杂、开发效率低等问题,本文对农业物联网数据监测系统的中间件技术进行了深入研究和探讨,以期能在提高同类系统的开发效率、降低开发难度及开发成本方面有所收获。本文研究的农业物联网数据监测中间件系统,主要用于屏蔽系统底层不同感知设备在获取或传送数据时通信协议及数据格式的差异,为上层应用层程序提供统一标准的设备控制与数据采集接口,以达到降低开发难度,提高开发效率的目的。该中间件模型主要包括智能网关模块、数据传输模块、数据处理模块和应用程序接口(API)模块。智能网关模块包括通设备协议接口,统一协议转换;数据处理模块包括统一数据格式,数据筛选,数据融合,在数据融合过程中运用改进后的自适应加权平均算法,使采集数据的精确性得以提升;数据传输模块包括对协议进行解析操作,并将数据通过规定协议在数据监控系统传输的命令下进行转发;应用程序接口模块由本地用户子模块和远程客户端子模块组成,实现本地用户和远程客户端对农业生产现场的实时监控。本文首先对农业物联网数据监测系统中间件的国内外研究现状及相关技术进行了深入分析与研究,在此基础上,对中间件的模型、架构及功能模块进行了具体的分析与总体设计,并对主要功能模块进行了详细设计,初步实现了中间件的部分功能,最后,将该中间件应用于设施农业大棚数据监测系统的开发中,得到了初步验证。该中间件的软件以Visual Studio 2013为开发平台。
[Abstract]:With the rapid development of computer technology, network technology and communication technology, Internet of things technology has been more and more widely used in agricultural production. Security transmission, prediction analysis and other related technologies have become the focus of attention and research. In view of the problems existing in the development of agricultural Internet of things data monitoring system, such as various sensing devices, complex communication protocols and low development efficiency, etc. In this paper, the middleware technology of the agricultural Internet of things data monitoring system is deeply studied and discussed in order to improve the development efficiency of the similar system, reduce the development difficulty and development cost. The data monitoring middleware system of the agricultural Internet of things studied in this paper is mainly used to shield the differences of communication protocols and data formats between different sensing devices in the bottom layer of the system when they acquire or transmit data. In order to reduce the difficulty of development and improve the efficiency of development, a unified and standard interface of equipment control and data acquisition is provided for the upper application layer program. The middleware model mainly includes intelligent gateway module, data transmission module, data processing module and application program interface (API) module. The intelligent gateway module includes the device protocol interface, the unified protocol conversion, the data processing module includes the unified data format, the data screening, the data fusion, the application of the improved adaptive weighted average algorithm in the process of data fusion. The data transmission module includes the analysis operation of the protocol and the transmission of the data under the command of the data monitoring system through the prescribed protocol. The application program interface module is composed of local user sub-module and remote client terminal module to realize the real-time monitoring of agricultural production site by local users and remote clients. In this paper, the domestic and foreign research status and related technologies of the data monitoring system middleware for the agricultural Internet of things are analyzed and studied in depth. On the basis of this, the model of the middleware is discussed. The architecture and function modules are analyzed and designed in detail, and the main functional modules are designed in detail, and some functions of middleware are preliminarily realized. Finally, The middleware is applied to the development of the greenhouse data monitoring system of facility agriculture, and it has been preliminarily verified. The software of this middleware is developed on the platform of Visual Studio 2013.
【学位授予单位】:北方民族大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TP391.44;TN929.5;TP274

【参考文献】

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本文编号:1803444

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