基于云端物联网的家庭植物栽培控制系统设计
发布时间：2022-01-22 15:49
随着物联网、云平台与智能控制技术的不断升级,家庭绿疏培育的发展也越来越快。为了解决居民绿色有机蔬菜需求量大、家庭种植面积受限、绿疏培育智能控制系统不完备、绿棚环境调控难度大等问题,本文结合农业物联网、云计算与存储、智能控制等技术,研究设计开发了基于云端物联网的家庭植物栽培控制系统。栽培控制系统以STM32单片机为主控制器,温湿度、光照强度传感器为数据采集节点,4G DTU为通信数据传输模块,云服务器的IOT平台为系统的“云端”服务平台。绿棚内的传感器采集环境数据通过通信模块上传至云平台,用户通过手机APP或者PC WEB端实现了对家庭绿棚内环境及设备的远程监控功能。此外,本文以小白菜为研究对象,设计了新型旋转种植架,并以模糊控制为本次智能控制系统的控制策略,利用MATLAB软件进行了模糊控制系统搭建,以温度为控制变量进行了仿真验证实验,最后根据实验结果显示,智能控制系统能够对小白菜的生长环境进行实时调控,满足了小白菜的生长环境需求,达到了本次智能控制系统的控制预期。
【文章来源】：北方民族大学宁夏回族自治区
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
家庭绿棚“玻璃房”上个世纪60年代，英国开展名为“FlowersBloomingBeautifulofUK”的绿化活动，活动主要
-5-通过多种方式的参与了解，对家庭植物培育有了较高的认可度，先进农业、智能技术、信息化产业三者共同促进国内家庭绿植培育市场不断发展壮大[11]。在最近的家庭绿疏绿植市场上，也出现了一些家庭绿棚绿疏培育的设备，例如以“植物工厂”为设计路线的家庭菜园；以时尚家用设备为产品路线的水培栽培架、蔬菜灯；以智能设备为主线的智能蔬菜种植机、有机蔬菜种植柜等，如图1-2、图1-3所示。绿疏绿植培育的各类产品越来越多，大众对这种操作简单、稳定可靠的改进型绿疏绿植培育产品接受度、认可度不断提高，家庭绿疏绿植市场迸发新活力新动能。图1-2智能蔬菜种植机图1-3蔬菜种植柜家庭绿植培育的常见现象是将绿植绿疏培育在植物种植架上，通常情况下，这些种植架坐落于家庭的阳台、客厅等地方。种植架的机械结构，培育的绿植绿疏也是种类繁多、层出不穷。在总体看来，大众对家庭绿植绿疏培育的认可度较高，愿意花时间、花金钱亲手打造一个室内绿色舒适的环境氛围，亲力亲为地参与农艺活动，非常符合当前我国“绿色”发展的理念[12-13]。在大众对家庭绿植绿疏培育热情高涨的同时，家庭绿植绿疏培育也出现了一定的问题。对于绿树绿植来说，阳台等地方有时候会出现光线强度射入不均匀，布线布管对于本来就家庭居住面积狭小的城市居民带来了麻烦，而且农业环境本来就是一个动态变化的环境，当家庭环境出现大的变化时，绿疏绿植的生长非常受干扰。另外，与欧美国家的“花园”相比，我国的“阳台”极大地限制了家庭绿植培育的空间，因此，这就要求国内的研发人员不断研究市场需求，拓宽思路，不断创新，可以考虑将新型科学技术纳入到家庭绿植培育产品中来。比如物联网技术、智能控制技术、信息技术等。
-5-通过多种方式的参与了解，对家庭植物培育有了较高的认可度，先进农业、智能技术、信息化产业三者共同促进国内家庭绿植培育市场不断发展壮大[11]。在最近的家庭绿疏绿植市场上，也出现了一些家庭绿棚绿疏培育的设备，例如以“植物工厂”为设计路线的家庭菜园；以时尚家用设备为产品路线的水培栽培架、蔬菜灯；以智能设备为主线的智能蔬菜种植机、有机蔬菜种植柜等，如图1-2、图1-3所示。绿疏绿植培育的各类产品越来越多，大众对这种操作简单、稳定可靠的改进型绿疏绿植培育产品接受度、认可度不断提高，家庭绿疏绿植市场迸发新活力新动能。图1-2智能蔬菜种植机图1-3蔬菜种植柜家庭绿植培育的常见现象是将绿植绿疏培育在植物种植架上，通常情况下，这些种植架坐落于家庭的阳台、客厅等地方。种植架的机械结构，培育的绿植绿疏也是种类繁多、层出不穷。在总体看来，大众对家庭绿植绿疏培育的认可度较高，愿意花时间、花金钱亲手打造一个室内绿色舒适的环境氛围，亲力亲为地参与农艺活动，非常符合当前我国“绿色”发展的理念[12-13]。在大众对家庭绿植绿疏培育热情高涨的同时，家庭绿植绿疏培育也出现了一定的问题。对于绿树绿植来说，阳台等地方有时候会出现光线强度射入不均匀，布线布管对于本来就家庭居住面积狭小的城市居民带来了麻烦，而且农业环境本来就是一个动态变化的环境，当家庭环境出现大的变化时，绿疏绿植的生长非常受干扰。另外，与欧美国家的“花园”相比，我国的“阳台”极大地限制了家庭绿植培育的空间，因此，这就要求国内的研发人员不断研究市场需求，拓宽思路，不断创新，可以考虑将新型科学技术纳入到家庭绿植培育产品中来。比如物联网技术、智能控制技术、信息技术等。
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种基于MQTT协议的数据采集控制系统[J]. 蒋树庆,房滢. 信息通信. 2019(08)
[2]基于MQTT的DALI照明扩展系统的设计与实现[J]. 张玉杰,李桢,冯春倩. 照明工程学报. 2018(04)
[3]基于物联网的农业大棚智能管控系统[J]. 李兴泽,王福平. 江苏农业科学. 2018(01)
[4]北方后墙体日光温室环境远程监测系统设计与实现[J]. 张维庭,杨宏业,冯文涛,王锐. 上海农业学报. 2016(06)
[5]日本与荷兰的智能农业[J]. 许可. 农产品市场周刊. 2015(45)
[6]基于HTML5的移动Web App开发[J]. 黄悦深. 图书馆杂志. 2014(07)
[7]我国温室发展的现状及发展建议[J]. 张卫东. 科技信息. 2013(10)
[8]浅析光、温、水对室内植物生长发育的影响[J]. 丁久玲,郑凯,俞禄生. 浙江农业科学. 2012(10)
[9]SHT10传感器在温湿度监测系统中的应用[J]. 陆荣鑑,李品,孙周. 传感器与微系统. 2012(09)
[10]生态环境对作物光合作用和光能利用影响的研究进展[J]. 王洋,齐晓宁,柏会子. 土壤与作物. 2012(03)
硕士论文
[1]MQTT协议扩展与协议优化的研究与应用[D]. 张航.北京邮电大学 2019
[2]基于模糊控制的分布式风机控制系统设计[D]. 李飞飞.哈尔滨理工大学 2019
[3]基于DSP的级联式数字开关电源研究[D]. 邵庆辉.安徽工业大学 2019
[4]基于ARM+FPGA全光纤激光器嵌入式控制系统的设计[D]. 李正.华中科技大学 2019
[5]基于物联网的家庭室内环境监测系统的研究与实现[D]. 汤振.南京邮电大学 2018
[6]基于STM32的微型智能植物培养箱设计[D]. 赵阳.河北农业大学 2018
[7]基于模糊PID的医用控温毯控制系统开发[D]. 勾万强.大连理工大学 2018
[8]一种基于物联网的智能大棚监控系统的研究[D]. 崔宪伟.青岛科技大学 2018
[9]基于STM32单片机温室大棚环境的智能控制系统设计及实现[D]. 代国勇.石家庄铁道大学 2017
[10]电动汽车两挡变速同步器换挡控制策略研究[D]. 王晓兵.北京理工大学 2016
本文编号：3602478
【文章来源】：北方民族大学宁夏回族自治区
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
家庭绿棚“玻璃房”上个世纪60年代，英国开展名为“FlowersBloomingBeautifulofUK”的绿化活动，活动主要
-5-通过多种方式的参与了解，对家庭植物培育有了较高的认可度，先进农业、智能技术、信息化产业三者共同促进国内家庭绿植培育市场不断发展壮大[11]。在最近的家庭绿疏绿植市场上，也出现了一些家庭绿棚绿疏培育的设备，例如以“植物工厂”为设计路线的家庭菜园；以时尚家用设备为产品路线的水培栽培架、蔬菜灯；以智能设备为主线的智能蔬菜种植机、有机蔬菜种植柜等，如图1-2、图1-3所示。绿疏绿植培育的各类产品越来越多，大众对这种操作简单、稳定可靠的改进型绿疏绿植培育产品接受度、认可度不断提高，家庭绿疏绿植市场迸发新活力新动能。图1-2智能蔬菜种植机图1-3蔬菜种植柜家庭绿植培育的常见现象是将绿植绿疏培育在植物种植架上，通常情况下，这些种植架坐落于家庭的阳台、客厅等地方。种植架的机械结构，培育的绿植绿疏也是种类繁多、层出不穷。在总体看来，大众对家庭绿植绿疏培育的认可度较高，愿意花时间、花金钱亲手打造一个室内绿色舒适的环境氛围，亲力亲为地参与农艺活动，非常符合当前我国“绿色”发展的理念[12-13]。在大众对家庭绿植绿疏培育热情高涨的同时，家庭绿植绿疏培育也出现了一定的问题。对于绿树绿植来说，阳台等地方有时候会出现光线强度射入不均匀，布线布管对于本来就家庭居住面积狭小的城市居民带来了麻烦，而且农业环境本来就是一个动态变化的环境，当家庭环境出现大的变化时，绿疏绿植的生长非常受干扰。另外，与欧美国家的“花园”相比，我国的“阳台”极大地限制了家庭绿植培育的空间，因此，这就要求国内的研发人员不断研究市场需求，拓宽思路，不断创新，可以考虑将新型科学技术纳入到家庭绿植培育产品中来。比如物联网技术、智能控制技术、信息技术等。
-5-通过多种方式的参与了解，对家庭植物培育有了较高的认可度，先进农业、智能技术、信息化产业三者共同促进国内家庭绿植培育市场不断发展壮大[11]。在最近的家庭绿疏绿植市场上，也出现了一些家庭绿棚绿疏培育的设备，例如以“植物工厂”为设计路线的家庭菜园；以时尚家用设备为产品路线的水培栽培架、蔬菜灯；以智能设备为主线的智能蔬菜种植机、有机蔬菜种植柜等，如图1-2、图1-3所示。绿疏绿植培育的各类产品越来越多，大众对这种操作简单、稳定可靠的改进型绿疏绿植培育产品接受度、认可度不断提高，家庭绿疏绿植市场迸发新活力新动能。图1-2智能蔬菜种植机图1-3蔬菜种植柜家庭绿植培育的常见现象是将绿植绿疏培育在植物种植架上，通常情况下，这些种植架坐落于家庭的阳台、客厅等地方。种植架的机械结构，培育的绿植绿疏也是种类繁多、层出不穷。在总体看来，大众对家庭绿植绿疏培育的认可度较高，愿意花时间、花金钱亲手打造一个室内绿色舒适的环境氛围，亲力亲为地参与农艺活动，非常符合当前我国“绿色”发展的理念[12-13]。在大众对家庭绿植绿疏培育热情高涨的同时，家庭绿植绿疏培育也出现了一定的问题。对于绿树绿植来说，阳台等地方有时候会出现光线强度射入不均匀，布线布管对于本来就家庭居住面积狭小的城市居民带来了麻烦，而且农业环境本来就是一个动态变化的环境，当家庭环境出现大的变化时，绿疏绿植的生长非常受干扰。另外，与欧美国家的“花园”相比，我国的“阳台”极大地限制了家庭绿植培育的空间，因此，这就要求国内的研发人员不断研究市场需求，拓宽思路，不断创新，可以考虑将新型科学技术纳入到家庭绿植培育产品中来。比如物联网技术、智能控制技术、信息技术等。
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种基于MQTT协议的数据采集控制系统[J]. 蒋树庆,房滢. 信息通信. 2019(08)
[2]基于MQTT的DALI照明扩展系统的设计与实现[J]. 张玉杰,李桢,冯春倩. 照明工程学报. 2018(04)
[3]基于物联网的农业大棚智能管控系统[J]. 李兴泽,王福平. 江苏农业科学. 2018(01)
[4]北方后墙体日光温室环境远程监测系统设计与实现[J]. 张维庭,杨宏业,冯文涛,王锐. 上海农业学报. 2016(06)
[5]日本与荷兰的智能农业[J]. 许可. 农产品市场周刊. 2015(45)
[6]基于HTML5的移动Web App开发[J]. 黄悦深. 图书馆杂志. 2014(07)
[7]我国温室发展的现状及发展建议[J]. 张卫东. 科技信息. 2013(10)
[8]浅析光、温、水对室内植物生长发育的影响[J]. 丁久玲,郑凯,俞禄生. 浙江农业科学. 2012(10)
[9]SHT10传感器在温湿度监测系统中的应用[J]. 陆荣鑑,李品,孙周. 传感器与微系统. 2012(09)
[10]生态环境对作物光合作用和光能利用影响的研究进展[J]. 王洋,齐晓宁,柏会子. 土壤与作物. 2012(03)
硕士论文
[1]MQTT协议扩展与协议优化的研究与应用[D]. 张航.北京邮电大学 2019
[2]基于模糊控制的分布式风机控制系统设计[D]. 李飞飞.哈尔滨理工大学 2019
[3]基于DSP的级联式数字开关电源研究[D]. 邵庆辉.安徽工业大学 2019
[4]基于ARM+FPGA全光纤激光器嵌入式控制系统的设计[D]. 李正.华中科技大学 2019
[5]基于物联网的家庭室内环境监测系统的研究与实现[D]. 汤振.南京邮电大学 2018
[6]基于STM32的微型智能植物培养箱设计[D]. 赵阳.河北农业大学 2018
[7]基于模糊PID的医用控温毯控制系统开发[D]. 勾万强.大连理工大学 2018
[8]一种基于物联网的智能大棚监控系统的研究[D]. 崔宪伟.青岛科技大学 2018
[9]基于STM32单片机温室大棚环境的智能控制系统设计及实现[D]. 代国勇.石家庄铁道大学 2017
[10]电动汽车两挡变速同步器换挡控制策略研究[D]. 王晓兵.北京理工大学 2016
本文编号：3602478
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