农业物联网精准灌溉系统策略及协议的设计与研究

发布时间：2023-03-04 16:22

　　随着“互联网+”计划的提出和实施,“互联网+农业”的潜力也逐渐被激发出来。农业作为基础产业,亟需使用现代化技术提升生产效率。通过云计算、大数据、移动互联网、物联网等新技术,对土壤、肥力、气候等进行分析,据此提供种植、灌溉等方面的解决方案,从而实现精细化操作,在提升生产效率的同时又节约了资源。由于农田无线电环境较为复杂,农业物联网系统往往在无线侧存在着资源开销大、可靠性较差、耗电高等问题。本文设计了一种节水灌溉系统并在此基础上,进一步优化了通信协议,降低了系统的延迟和功耗。首先,针对传统应用层协议在带宽资源紧缺的农业物联网系统中开销大、延时高等缺点,通过比较多种数据通信协议和无线传输协议的优缺点,选取出最适合本文的协议。在数据通信协议方面采用MQTT协议和Modbus协议,无线传输协议则采用Zigbee和NB-IOT。之后,利用嵌入式系统和无线组网技术,提出了一种节水灌溉系统的设计方案。系统由智能网关、无线传感网络、云服务器和节水灌溉系统控制监测软件组成。其中智能网关采用树莓派3B+,通过NB-IOT和MQTT协议与云服务器通信,Zigbee协调器和终端节点间则采用Modbus协议传输数...

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 论文研究背景
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文主要研究内容及意义
    1.4 组织框架及内容安排
第二章 系统的总体设计与研究
    2.1 物联网架构
    2.2 系统组成及功能
    2.3 物联网传输协议
    2.4 通信协议
    2.5 数据格式
    2.6 本章小结
第三章 无线传感控制网络设计
    3.1 传感器和控制设备
    3.2 ZIGBEE节点网络
    3.3 NB-IOT模块
    3.4 智能网关
    3.5 实际部署
    3.6 本章小结
第四章 数据通信协议与灌溉策略的设计
    4.1 MQTT服务器搭建
    4.2 MQTT网关软件设计
    4.3 基于MQTT协议的交互设计
    4.4 MODBUS-RTU控制协议设计
    4.5 模块和数据逻辑
    4.6 系统工作流程
    4.7 针对宁夏枸杞灌溉策略设计
    4.8 本章小结
第五章 系统测试
    5.1 网关测试
    5.2 PC端监管系统测试
    5.3 NB-IOT测试
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
个人简介



本文编号：3754603