基于物联网的蔬菜大棚环境监测系统设计

发布时间：2017-09-26 22:29

  本文关键词：基于物联网的蔬菜大棚环境监测系统设计

  更多相关文章： 物联网 蔬菜大棚 环境监测 无线传感器网络 远程监测 入侵检测

【摘要】：随着农业现代化进程的推进,特别是大棚蔬菜种植的快速发展,靠管理者感官与经验的“模糊”控制做法已无法适应现代智能农业的发展。大棚内的各种环境参数包括空气温湿度、CO_2浓度、光照强度、土壤水分等直接影响到农作物的产量与质量,关系到大棚所有者的收入。结合Zig Bee、蓝牙、WIFI和传感器技术的短距离无线传感网络技术,作为一种智能化环境信息采集系统,被广泛应用到农业物联网中。但大部分现有信息采集系统仅用于各种环境参数的采集与显示,还没有大棚安全检测功能,如动物入侵检测等,致使蔬菜大棚存在严重的安全隐患。本文针对蔬菜大棚各种环境参数的量化与安全检测问题,设计了以ARM为核心的基于物联网的环境监测管理系统。系统以Android为操作平台,实现了蔬菜大棚环境信息监测与安全信息监测功能。信息采集节点采用Zig Bee技术,结合无线传感器网络技术实现了大棚多点环境参数的实时监测,借助ZStack协议栈完成监测系统的底层组网以及与监测网关间的数据交互,采用微波感应侦测技术实现了大棚环境安全检测。通过实验表明,该系统不仅实现了分布式多节点大棚环境的监测功能,更创新性的设计了人或动物闯入监测功能,确保大棚农作物的安全;采集节点采用间隔采样降低了能耗,有效地延长了电池的使用时间;使用太阳能供电避免了更换电池带来的环境污染;还可以通过对监测网关数据的深层利用,实现多种智能化服务。
【关键词】：物联网 蔬菜大棚 环境监测 无线传感器网络 远程监测 入侵检测
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S626;TP274
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1 研究背景和意义9-11
• 1.2 国外研究现状11
• 1.3 国内研究现状11-13
• 1.4 本文研究的主要内容13-15
• 1.5 本文的组织结构15-16
• 第2章 监控系统相关技术16-24
• 2.1 物联网16-18
• 2.1.1 物联网简介16-17
• 2.1.2 物联网体系结构17-18
• 2.2 无线传感器网络18-22
• 2.2.1 无线传感器网络特点18-19
• 2.2.2 无线传感器网络结构19-20
• 2.2.3 ZigBee简介20-21
• 2.2.4 ZigBee网络的网络结构21-22
• 2.3 ARM技术22-23
• 2.4 本章小结23-24
• 第3章 监测系统需求分析与整体方案设计24-31
• 3.1 监测系统需求分析24-25
• 3.2 监测系统整体方案设计25-27
• 3.3 监测系统网关与协调器硬件方案设计27-28
• 3.4 无线环境信息采集节点硬件方案设计28-29
• 3.5 本章小结29-31
• 第4章 监测系统网关设计31-54
• 4.1 监测系统网关硬件设计31-36
• 4.1.1 液晶显示接口设计32-33
• 4.1.2 以太网接口设计33-34
• 4.1.3 存储器接口设计34-35
• 4.1.4 电源电路设计35-36
• 4.2 监测系统网关软件移植36-42
• 4.2.1 Android分层架构36-37
• 4.2.2 Android移植环境的搭建37-39
• 4.2.3 Android移植39-42
• 4.2.4 Android系统烧写42
• 4.3 Android监测程序设计42-53
• 4.3.1 监测系统网关软件架构设计42-44
• 4.3.2 APP编译环境搭建44-45
• 4.3.3 APP程序设计45-52
• 4.3.4 程序数据库结构设计52-53
• 4.4 本章小结53-54
• 第5章 无线传感器网络设计54-76
• 5.1 协调器设计54-57
• 5.1.1 通用硬件电路设计54-56
• 5.1.2 射频电路设计56-57
• 5.2 信息采集节点设计57-67
• 5.2.1 模拟信号转换器57-59
• 5.2.2 二氧化碳浓度检测电路59-62
• 5.2.3 温湿度检测电路62-64
• 5.2.4 光照强度检测电路64-66
• 5.2.5 安全信息检测模块66-67
• 5.3 无线通信软件设计67-74
• 5.3.1 无线传感器网络通信过程68-71
• 5.3.2 监测系统与协调器通信71-72
• 5.3.3 采集节点节能设计72-74
• 5.4 无线通信可靠性分析与对策74-75
• 5.5 本章小结75-76
• 第6章 系统测试与分析76-81
• 总结与展望81-83
• 参考文献83-86
• 致谢86

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1 马兴;王巍;韩洁;袁顺全;李鹏;庞纯伟;张靖康;王海豹;;以物联网技术加快实现农业现代化[J];山西农业科学;2011年04期

2 胡平霞;;物联网及其应用探索[J];湖南环境生物职业技术学院学报;2011年02期

3 司凯;臧亮;;物联网在农业中的应用研究[J];农村经济与科技;2011年08期

4 梁恒;陈强;;我国农村物联网应用与发展对策研究[J];现代商贸工业;2013年10期

5 李春勇;;物联网及其在林业中的应用[J];北京农业;2013年18期

6 张文娟;;农业物联网 看上去很美[J];中国农村科技;2013年10期

7 韩华威;;朗坤物联网 智慧农业“布道者”[J];中国农村科技;2013年10期

8 黄盛杰;金芳;;农业物联网技术的发展和应用[J];江苏农机化;2013年05期

9 ;天津:物联网应用在温室领域“开花结果”[J];蔬菜;2013年11期

10 陈艺;;农业物联网技术应用探讨[J];农业与技术;2013年08期

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1 柯欣;;物联网的智慧从何而来[A];两化融合与物联网发展学术研讨会论文集[C];2010年

2 李晨熙;;物联网的发展状况与趋势[A];两化融合与物联网发展学术研讨会论文集[C];2010年

3 朱顺强;;中国物联网发展状况分析[A];中国通信学会2010年光缆电缆学术年会论文集[C];2010年

4 李文增;李拉;;对我国物联网产业进一步加快发展的对策研究[A];2010年度京津冀区域协作论坛论文集[C];2010年

5 曾跃;罗斌;周东晓;;关注物联网发展:冷静分析,务实前行[A];两化融合与物联网发展学术研讨会论文集[C];2010年

6 张金鑫;魏峻旭;;我国物联网发展现状研究[A];两化融合与物联网发展学术研讨会论文集[C];2010年

7 肖良颜;余翔宇;;广东省物联网建设和发展的思考[A];广东通信2010青年论坛优秀论文集[C];2010年

8 曹玉旺;张炎明;;浅析物联网下智慧城市的发展策略[A];融合与创新——中国通信学会通信管理委员会第29次学术研讨会论文集[C];2011年

9 陈卫国;;超级物联网:中国物联网发展第三条道路[A];新观点新学说学术沙龙文集47：物联网产业与区域经济发展[C];2010年

10 王继祥;;避免浮躁气息,求同存异推进物联网应用[A];新观点新学说学术沙龙文集47：物联网产业与区域经济发展[C];2010年

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1 本报记者 张煜;物联网：下一个经济增长点？[N];中国电子报;2009年

2 本报记者 魏刚;物联网：地球的神经元[N];北京科技报;2009年

3 本报通讯员 张前　本报记者 陈晓春;神奇物联网,大步走近我们的生活[N];新华日报;2009年

4 蔡玉高　刘巍巍;我国科研机构加紧研发物联网技术[N];人民邮电;2009年

5 记者 付秋实;物联网,危机催生的新技术[N];金融时报;2009年

6 朱小兵;物联网不可一阵风[N];计算机世界;2009年

7 本报记者 谷慧;物联网掘金潮:前夜突围[N];中国经营报;2009年

8 本报记者 张丽娅　陈薇亦 实习生 方卿;“物联网”生活令人憧憬[N];江苏经济报;2009年

9 工业和信息化部 通信科技委委员 侯自强;物联网仅仅才开始[N];计算机世界;2009年

10 本报记者 余建斌　整理 刘先云;物联网,智能改变生活[N];人民日报;2009年

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1 董新平;物联网产业成长研究[D];华中师范大学;2012年

2 苏美文;物联网产业发展的理论分析与对策研究[D];吉林大学;2015年

3 邓雪峰;设施农业物联网系统建模与模型验证[D];中国农业大学;2016年

4 王峰;物联网数据处理若干关键问题研究[D];吉林大学;2016年

5 原旭;面向精细化种植的物联网数据处理方法研究[D];大连理工大学;2016年

6 喻涛;物联网感知终端及数据管理关键技术研究[D];武汉大学;2015年

7 杜克明;小麦生长监测物联网关键技术研究[D];中国农业科学院;2015年

8 方昶;物联网环境下混合生产系统中三种新的生产计划模型及求解算法研究[D];合肥工业大学;2016年

9 杨建栋;面向城市生命线管理的物联网关键技术研究与应用[D];北京工业大学;2016年

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1 关勇;物联网行业发展分析[D];北京邮电大学;2010年

2 刘鹏程;物联网标准体系构建研究[D];北京交通大学;2011年

3 黄迪;物联网的应用和发展研究[D];北京邮电大学;2011年

4 曹自立;物联网产业发展的驱动因素研究[D];南京邮电大学;2012年

5 周桄召;我国物联网产业布局及对策研究[D];南京邮电大学;2012年

6 覃敏杰;物联网产业发展影响研究[D];北京邮电大学;2012年

7 程钰杰;我国物联网产业发展研究[D];安徽大学;2012年

8 唐力;物联网伦理问题探究[D];太原科技大学;2012年

9 宁金芳;从虚拟到实在：对物联网的哲学探究[D];中南大学;2012年

10 周洁;物联网环境下我国政府公共服务的研究[D];西南交通大学;2012年

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