基于NB-IoT技术的养殖场环境监控系统设计
发布时间：2022-12-10 12:41
近年来我国畜牧业得到了快速的发展,但也暴露了许多问题,部分养殖场存在动物粪便的堆积现象,产生了温室气体和有毒气体,这样不仅仅给大气造成了严重的污染,也会影响畜禽的生长。目前市场上气体监测仪器存在着监测气体的种类单一、传输距离有限、价格昂贵等问题,小规模的养殖场无法推广普及。本课题以浙江省宁波市奉化某养殖场为背景,设计开发了一种可以远程实时监控养殖场环境的系统,主要工作内容如下:（1）查阅了养殖场环境对大气的影响的相关资料,养殖场会产生二氧化碳和甲烷等温室气体和氨气等有毒气体,而温湿度会对二氧化碳,甲烷和氨气产生影响;结合需求分析确定了以温湿度、二氧化碳、甲烷、氨气浓度为监测指标。（2）对比分析了现有的四种无线通信技术（蓝牙、ZigBee、WIFI、NB-IoT）,选定NB-IoT这种传输距离远成本低的技术作为通信方案。（3）采用模块化方法,设计了系统硬件电路,包括主控模块、通信模块和控制模块和各传感器模块等。选用以STM32这种高性能、低成本的芯片作为主控芯片;采用低功耗的BC95-B8芯片来实现数据的远距离传输;选择AM2320、S8-0053、TGS2611、MQ137作为气体采集...
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 绪论
1.1 课题研究的背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 论文研究主要内容
1.4 本文组织结构
第二章 系统需求分析与总体设计
2.1 系统需求分析
2.2 系统总体设计
2.3 关键技术
2.3.1 无线通信技术对比
2.3.2 NB-IoT技术特点
2.3.3 物联网云平台
2.4 本章小结
第三章 系统硬件设计
3.1 硬件整体结构
3.2 电源模块硬件设计
3.3 主控模块硬件设计
3.4 传感器模块硬件设计
3.4.1 温湿度传感器
3.4.2 二氧化碳传感器
3.4.3 甲烷传感器
3.4.4 氨气传感器
3.5 控制模块硬件设计
3.6 通信模块硬件设计
3.7 本章小结
第四章 系统软件设计
4.1 系统软件开发环境
4.2 系统软件总体结构
4.3 传感器模块软件设计
4.3.1 温湿度传感器
4.3.2 二氧化碳传感器
4.3.3 甲烷传感器
4.3.4 氨气传感器
4.4 控制模块软件设计
4.5 通信模块软件设计
4.6 云平台应用设计与实现
4.6.1 OneNET设备云平台接入流程
4.6.2 OneNET设备云平台与硬件通信协议
4.6.3 OneNET设备云平台应用管理
4.6.4 养殖场环境监控系统页面设计
4.7 本章小结
第五章 实验测试分析
5.1 实验环境
5.2 硬件测试
5.3 云平台测试
5.4 现场测试
5.5 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 论文结论
6.2 工作展望
参考文献
致谢
作者简介
1 作者简历
2 参与的科研项目及获奖情况
3 发明专利
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于NB-IoT和OneNet云平台的环境监测系统[J]. 蔡友宏. 电子技术与软件工程. 2018(24)
[2]对NB-IoT物联网覆盖增强技术的研究[J]. 张远锋. 通信电源技术. 2018(10)
[3]基于Web的猪舍远程监控系统设计与实现[J]. 王雪亮,高惠芳,李小龙. 软件导刊. 2018(03)
[4]新兴窄带物联网技术NB-IoT[J]. 郑志彬,陈德,吴昊. 物联网学报. 2017(03)
[5]基于ZigBee和LoRa的麦田监控系统[J]. 周一振. 物联网技术. 2017(12)
[6]窄带物联网（NB-IOT）新技术及其应用[J]. 李重严. 通讯世界. 2017(23)
[7]无线通信发展现状及展望[J]. 李军. 通讯世界. 2017(23)
[8]OneNET云平台WiFi远程控制的智能教室系统[J]. 尤琦涵,陈兆仕,张沁. 单片机与嵌入式系统应用. 2017(10)
[9]畜禽规模化养殖场环境污染防治措施[J]. 阿勒马太·努开西. 畜牧兽医科学(电子版). 2017(09)
[10]基于单片机的汽车温湿度控制系统[J]. 向楠. 重庆科技学院学报(自然科学版). 2017(04)
硕士论文
[1]基于NB-IoT的智能家居系统设计[D]. 余子安.中国科学技术大学 2019
[2]基于NB-IoT的智能仓储温湿度实时监控系统设计[D]. 杨巍.吉林大学 2019
[3]猪舍环境监控系统设计与开发[D]. 陈红良.浙江工业大学 2019
[4]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
[5]基于物联网的养殖场环境远程监控系统的设计与实现[D]. 刘生成.吉林大学 2018
[6]基于物联网的猪舍环境多参数测控系统设计应用[D]. 黄邵春.江苏大学 2018
[7]基于WiFi技术的多功能智能家居设备研究与实现[D]. 汪体成.武汉大学 2018
[8]气体传感器性能测试与参数评估[D]. 赵哲.河北工业大学 2017
[9]基于STM32和Qt的远程监测系统的设计与实现[D]. 刘中.西安电子科技大学 2014
[10]基于ARM的远程室内环境监测系统[D]. 涂瑞.湖南大学 2014
本文编号：3716766
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 绪论
1.1 课题研究的背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 论文研究主要内容
1.4 本文组织结构
第二章 系统需求分析与总体设计
2.1 系统需求分析
2.2 系统总体设计
2.3 关键技术
2.3.1 无线通信技术对比
2.3.2 NB-IoT技术特点
2.3.3 物联网云平台
2.4 本章小结
第三章 系统硬件设计
3.1 硬件整体结构
3.2 电源模块硬件设计
3.3 主控模块硬件设计
3.4 传感器模块硬件设计
3.4.1 温湿度传感器
3.4.2 二氧化碳传感器
3.4.3 甲烷传感器
3.4.4 氨气传感器
3.5 控制模块硬件设计
3.6 通信模块硬件设计
3.7 本章小结
第四章 系统软件设计
4.1 系统软件开发环境
4.2 系统软件总体结构
4.3 传感器模块软件设计
4.3.1 温湿度传感器
4.3.2 二氧化碳传感器
4.3.3 甲烷传感器
4.3.4 氨气传感器
4.4 控制模块软件设计
4.5 通信模块软件设计
4.6 云平台应用设计与实现
4.6.1 OneNET设备云平台接入流程
4.6.2 OneNET设备云平台与硬件通信协议
4.6.3 OneNET设备云平台应用管理
4.6.4 养殖场环境监控系统页面设计
4.7 本章小结
第五章 实验测试分析
5.1 实验环境
5.2 硬件测试
5.3 云平台测试
5.4 现场测试
5.5 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 论文结论
6.2 工作展望
参考文献
致谢
作者简介
1 作者简历
2 参与的科研项目及获奖情况
3 发明专利
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于NB-IoT和OneNet云平台的环境监测系统[J]. 蔡友宏. 电子技术与软件工程. 2018(24)
[2]对NB-IoT物联网覆盖增强技术的研究[J]. 张远锋. 通信电源技术. 2018(10)
[3]基于Web的猪舍远程监控系统设计与实现[J]. 王雪亮,高惠芳,李小龙. 软件导刊. 2018(03)
[4]新兴窄带物联网技术NB-IoT[J]. 郑志彬,陈德,吴昊. 物联网学报. 2017(03)
[5]基于ZigBee和LoRa的麦田监控系统[J]. 周一振. 物联网技术. 2017(12)
[6]窄带物联网（NB-IOT）新技术及其应用[J]. 李重严. 通讯世界. 2017(23)
[7]无线通信发展现状及展望[J]. 李军. 通讯世界. 2017(23)
[8]OneNET云平台WiFi远程控制的智能教室系统[J]. 尤琦涵,陈兆仕,张沁. 单片机与嵌入式系统应用. 2017(10)
[9]畜禽规模化养殖场环境污染防治措施[J]. 阿勒马太·努开西. 畜牧兽医科学(电子版). 2017(09)
[10]基于单片机的汽车温湿度控制系统[J]. 向楠. 重庆科技学院学报(自然科学版). 2017(04)
硕士论文
[1]基于NB-IoT的智能家居系统设计[D]. 余子安.中国科学技术大学 2019
[2]基于NB-IoT的智能仓储温湿度实时监控系统设计[D]. 杨巍.吉林大学 2019
[3]猪舍环境监控系统设计与开发[D]. 陈红良.浙江工业大学 2019
[4]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
[5]基于物联网的养殖场环境远程监控系统的设计与实现[D]. 刘生成.吉林大学 2018
[6]基于物联网的猪舍环境多参数测控系统设计应用[D]. 黄邵春.江苏大学 2018
[7]基于WiFi技术的多功能智能家居设备研究与实现[D]. 汪体成.武汉大学 2018
[8]气体传感器性能测试与参数评估[D]. 赵哲.河北工业大学 2017
[9]基于STM32和Qt的远程监测系统的设计与实现[D]. 刘中.西安电子科技大学 2014
[10]基于ARM的远程室内环境监测系统[D]. 涂瑞.湖南大学 2014
本文编号：3716766
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