物联网技术在温室大棚中的应用研究
发布时间：2022-05-03 01:14
随着我国人民生活水平的提高,人民对蔬菜、水果等农产品的需求量巨大且更注重农产品质量。虽然我国早在80年代就已推广温室大棚种植,但是温室大棚的种植及管理方式仍然落后于国外发达国家。因此,温室大棚的集约化科学管理,节约生产成本势在必行。随着物联网技术在农业方面的应用已产生了农业物联网的概念,物联网硬件及软件近几年不断的发展。综上所述,我们已具备了解决现有温室大棚生产管理落后的条件。温室大棚物联网系统服务的对象主要为农民。通过实地考察和资料研究以及农民调查分析获得了用户的需求,温室大棚管理者的需求主要为:需要节省人力、物力;可以对温室大棚中的温度、光照强调、二氧化碳浓度、土地的温湿度;作物生长各个环节环境的要求;需要温室大棚实现自动化控制;需要温室大棚改造投入低且容易实施。针对以上的需求确立了设计目标为:设计一种低成本,高易用性和高可靠性的温室大棚监测控制系统。该系统一方面可以通过物联网感知技术,采集温室大棚中的各项参数,并对这些数据进行分析为管理者提供管理依据。一方面将温室根据温室大棚中作物生长的需求进行温室大棚智能化控制。考虑到温室大棚改造投入成本和使用容易,本次设计采用CC2530 Z...
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Summary
1 绪论
1.1 研究背景和意义
1.1.1 研究的背景
1.1.2 研究的意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外状况
1.2.2 国内状况
1.3 论文研究的主要内容
1.3.1 论文主要内容
1.3.2 独特及创新之处
2 温室大棚物联网系统设计
2.1 物联网
2.1.1 农业物联网概念
2.1.2 农业物联网体系结构
2.2 温室大棚物联网系统需求分析
2.3 温室大棚物联网系统方案设计
2.4 温室大棚物联网系统网关与协调器硬件方案设计
3 温室大棚物联网技术及设备
3.1 Zigbee模块
3.1.1 Zigbee协议特征
3.1.2 Zigbee协议体系结构
3.1.3 Zigbee芯片介绍
3.1.4 Zigbee模块烧制
3.1.5 Zigbee通信
3.2 嵌入式系统
3.2.1 硬件环境
3.2.2 软件环境
3.3 嵌入式网关硬件
3.3.1 核心板
3.3.2 开发底板
3.4 传感器
3.4.1 传感器的概念
3.4.2 传感器的分类
4 物联网终端设计
4.1 终端架构设计
4.2 数据采集终端无线网
4.2.1 工作原理
4.2.2 协调器
4.2.3 终端节点入网过程
4.3 物联网数据采集过程
4.4 终端节点设计
4.4.1 温湿度采集
4.4.2 二氧化碳浓度检测设备
4.4.3 光照强度传感器
4.4.4 土壤温湿度传感器
4.4.5 土壤PH传感器
5 温室大棚物联网服务器设计
5.1 服务器配置
5.1.1 UDP
5.1.2 Socket
5.1.3 服务器、客户端交互配置
5.2 路由配置
5.3 物联网温室大棚自动化控制
5.3.1 温室大棚控无线控制结点
5.3.2 继电器
5.3.3 步进电机
6 系统测试
6.1 测试环境
6.2 硬件检测
6.2.1 移动管理测试
6.2.2 无线采集网络
6.2.3 自动化控制
6.3 采集数据测试
7 总结
7.1 研究的主要工作
7.2 本次研究的展望
致谢
参考文献
作者简介
导师简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于ARM9和Zigbee的温室大棚远程智能监测预警系统[J]. 刘丰年. 河南工程学院学报(自然科学版). 2017(02)
[2]中红外二氧化碳传感器的研制及在农业中的应用[J]. 郑玲娇,牛新涛,王嘉宁,郑传涛,王一丁. 光子学报. 2017(08)
[3]无线传感器网络在环境监测中的应用[J]. 李建武,沈陆岭. 绿色环保建材. 2017(03)
[4]基于ARM的无线蔬菜大棚智能系统[J]. 倪振松,吴瑞坤,杨茂健,张荣光,曾福昌,林玉女. 福建师大福清分校学报. 2016(05)
[5]基于ARM与Linux系统的“智农云宝”网关节点设计与应用[J]. 穆元杰,李化峰,魏凯,尚明华. 山东农业科学. 2015(12)
[6]基于物联网技术的智能温室环境监控中的应用研究[J]. 徐伟,张晓峰. 中国市场. 2015(24)
[7]基于物联网技术的楼宇节能控制系统设计[J]. 孙田雨,马倩,黄杰,赵豪,万博涵. 价值工程. 2015(15)
[8]面向智慧农业的物联网系统与实训平台开发[J]. 张伟,江莹旭,阮艳凤,季大夫. 实验技术与管理. 2015(05)
[9]农业物联网研究进展与前景展望[J]. 陈晓栋,原向阳,郭平毅,宁娜,郭美俊,兰艳亭. 中国农业科技导报. 2015(02)
[10]嵌入式Linux中Yaffs文件系统的构建与优化[J]. 汪祖民,张红梅. 火力与指挥控制. 2015(03)
博士论文
[1]面向目标跟踪的无线传感器网络自适应能效控制策略研究[D]. 冯娟.西北工业大学 2016
硕士论文
[1]基于物联网技术的照明控制系统的设计与实现[D]. 吉爱清.南京邮电大学 2016
[2]面向智慧农业的物联网自动控制系统设计[D]. 韩明月.哈尔滨工业大学 2016
[3]基于物联网的设施农业温室大棚智能控制系统研究[D]. 韩毅.太原理工大学 2016
[4]ZigBee在粮仓温湿度远程监控系统中的应用设计与实现[D]. 冯鹏飞.河北工程大学 2015
[5]无线传感器网络低能耗时间同步算法的研究[D]. 杨骏.安徽工程大学 2015
[6]物联网技术及其在农业生产中的应用研究[D]. 欧文.昆明理工大学 2015
[7]基于低功耗策略的智能家居控制系统的研究与设计[D]. 沈钢.江苏科技大学 2015
[8]基于Zigbee技术的农作物温室大棚监控系统的设计和实现[D]. 黄鸿锋.电子科技大学 2014
[9]基于ZIGBEE的嵌入式网络监测系统的研制[D]. 慕玮杰.华东理工大学 2014
[10]基于ZigBee技术的智能家庭网络系统的研究[D]. 胡宾朔.华南理工大学 2013
本文编号：3650331
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Summary
1 绪论
1.1 研究背景和意义
1.1.1 研究的背景
1.1.2 研究的意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外状况
1.2.2 国内状况
1.3 论文研究的主要内容
1.3.1 论文主要内容
1.3.2 独特及创新之处
2 温室大棚物联网系统设计
2.1 物联网
2.1.1 农业物联网概念
2.1.2 农业物联网体系结构
2.2 温室大棚物联网系统需求分析
2.3 温室大棚物联网系统方案设计
2.4 温室大棚物联网系统网关与协调器硬件方案设计
3 温室大棚物联网技术及设备
3.1 Zigbee模块
3.1.1 Zigbee协议特征
3.1.2 Zigbee协议体系结构
3.1.3 Zigbee芯片介绍
3.1.4 Zigbee模块烧制
3.1.5 Zigbee通信
3.2 嵌入式系统
3.2.1 硬件环境
3.2.2 软件环境
3.3 嵌入式网关硬件
3.3.1 核心板
3.3.2 开发底板
3.4 传感器
3.4.1 传感器的概念
3.4.2 传感器的分类
4 物联网终端设计
4.1 终端架构设计
4.2 数据采集终端无线网
4.2.1 工作原理
4.2.2 协调器
4.2.3 终端节点入网过程
4.3 物联网数据采集过程
4.4 终端节点设计
4.4.1 温湿度采集
4.4.2 二氧化碳浓度检测设备
4.4.3 光照强度传感器
4.4.4 土壤温湿度传感器
4.4.5 土壤PH传感器
5 温室大棚物联网服务器设计
5.1 服务器配置
5.1.1 UDP
5.1.2 Socket
5.1.3 服务器、客户端交互配置
5.2 路由配置
5.3 物联网温室大棚自动化控制
5.3.1 温室大棚控无线控制结点
5.3.2 继电器
5.3.3 步进电机
6 系统测试
6.1 测试环境
6.2 硬件检测
6.2.1 移动管理测试
6.2.2 无线采集网络
6.2.3 自动化控制
6.3 采集数据测试
7 总结
7.1 研究的主要工作
7.2 本次研究的展望
致谢
参考文献
作者简介
导师简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于ARM9和Zigbee的温室大棚远程智能监测预警系统[J]. 刘丰年. 河南工程学院学报(自然科学版). 2017(02)
[2]中红外二氧化碳传感器的研制及在农业中的应用[J]. 郑玲娇,牛新涛,王嘉宁,郑传涛,王一丁. 光子学报. 2017(08)
[3]无线传感器网络在环境监测中的应用[J]. 李建武,沈陆岭. 绿色环保建材. 2017(03)
[4]基于ARM的无线蔬菜大棚智能系统[J]. 倪振松,吴瑞坤,杨茂健,张荣光,曾福昌,林玉女. 福建师大福清分校学报. 2016(05)
[5]基于ARM与Linux系统的“智农云宝”网关节点设计与应用[J]. 穆元杰,李化峰,魏凯,尚明华. 山东农业科学. 2015(12)
[6]基于物联网技术的智能温室环境监控中的应用研究[J]. 徐伟,张晓峰. 中国市场. 2015(24)
[7]基于物联网技术的楼宇节能控制系统设计[J]. 孙田雨,马倩,黄杰,赵豪,万博涵. 价值工程. 2015(15)
[8]面向智慧农业的物联网系统与实训平台开发[J]. 张伟,江莹旭,阮艳凤,季大夫. 实验技术与管理. 2015(05)
[9]农业物联网研究进展与前景展望[J]. 陈晓栋,原向阳,郭平毅,宁娜,郭美俊,兰艳亭. 中国农业科技导报. 2015(02)
[10]嵌入式Linux中Yaffs文件系统的构建与优化[J]. 汪祖民,张红梅. 火力与指挥控制. 2015(03)
博士论文
[1]面向目标跟踪的无线传感器网络自适应能效控制策略研究[D]. 冯娟.西北工业大学 2016
硕士论文
[1]基于物联网技术的照明控制系统的设计与实现[D]. 吉爱清.南京邮电大学 2016
[2]面向智慧农业的物联网自动控制系统设计[D]. 韩明月.哈尔滨工业大学 2016
[3]基于物联网的设施农业温室大棚智能控制系统研究[D]. 韩毅.太原理工大学 2016
[4]ZigBee在粮仓温湿度远程监控系统中的应用设计与实现[D]. 冯鹏飞.河北工程大学 2015
[5]无线传感器网络低能耗时间同步算法的研究[D]. 杨骏.安徽工程大学 2015
[6]物联网技术及其在农业生产中的应用研究[D]. 欧文.昆明理工大学 2015
[7]基于低功耗策略的智能家居控制系统的研究与设计[D]. 沈钢.江苏科技大学 2015
[8]基于Zigbee技术的农作物温室大棚监控系统的设计和实现[D]. 黄鸿锋.电子科技大学 2014
[9]基于ZIGBEE的嵌入式网络监测系统的研制[D]. 慕玮杰.华东理工大学 2014
[10]基于ZigBee技术的智能家庭网络系统的研究[D]. 胡宾朔.华南理工大学 2013
本文编号：3650331
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/yylw/3650331.html
