基于物联网技术的智能农业大棚监控系统.. 共28页
基于物联网的智能农业温室系统设计
基于物联网的智能农业温室系统设计智能农业是近年来随着物联网技术的快速发展而兴起的一种新型农业模式。
基于物联网的智能农业温室系统设计是一个能够实现自动化管理和优化作物生长环境的系统。
本文将详细阐述该系统的设计原理、功能特点以及对农业发展的意义。
一、设计原理1. 物联网技术的应用：智能农业温室系统的设计离不开物联网技术的支持。
通过传感器和执行器的连接，将温室内各种参数的数据实时传输到云端，通过云计算和大数据分析，实现对温度、湿度、光照等环境因素的监测和调控。
2. 数据采集与分析：智能农业温室系统会安装各种传感器，如温湿度传感器、光照传感器等，以采集温室内不同位置的环境参数数据。
这些数据将会被发送到云服务器进行存储和分析，通过对数据的处理和分析，系统可以对温室的环境进行优化控制，提供最佳的生长条件。
3. 自动化管理与控制：设计的智能农业温室系统可以实现全自动化的环境管理和作物生长调控。
系统可以根据不同作物的需求，自动调节温度、湿度、光照、CO2浓度等环境因素，确保作物生长在最适宜的环境中，提高产量和质量。
二、功能特点1. 远程监控与控制：基于物联网的智能农业温室系统可以通过手机终端或电脑实现对温室环境的远程监控和控制。
用户可以随时随地从手机上了解温室内的环境参数，以及作物的生长状态，并能够通过终端设备控制系统进行调节。
2. 智能化决策支持：系统内部集成了温室环境参数的数据分析和模型预测功能。
通过对历史数据的学习和对大数据的分析，系统可以提供给农民一些关于肥料施用、排水调控等方面的决策支持，帮助农民进行农业生产的决策。
3. 节能环保：智能农业温室系统能够实现对温室环境因素的精确控制，避免了传统农业中大量能源的浪费。
系统利用传感器进行环境数据采集和分析，减少了人工测量的需求，提高了能源利用效率，实现了节能环保。
4. 降低风险：智能农业温室系统可以实现对温室环境的持续监测和预警功能。
一旦环境参数出现异常，系统会自动发送警报信息提醒农民进行处理。
毕业设计(论文)-基于物联网技术的温室大棚控制系统设计[管理资料]
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基于物联网技术的温室大棚控制系统设计（德州学院物理系，山东德州253023）摘要基于物联网技术的温室大棚控制系统以AT89S52单片机为核心，采用加热炉和风机、喷灌和渗灌、荧光灯，分别为温室大棚进行加热、增加二氧化碳浓度、增加空气湿度、灌溉、人工补光；使用SHT10数字式温湿度传感器、FDS-100型土壤水分传感器、SH-300-DH 二氧化碳传感器和TSL2561光强传感器，将采集的大棚内的数据信息在液晶1602上显示出来，并通过无线通信模块nRF905将信号传到从机。
主机完成各项数值预制和报警电路模块功能，从机完成采集数值的显示及加热炉和风机、喷灌和渗灌和荧光灯的控制功能。
本文设计的温室大棚控制系统，能够实时采集控制温室内的空气温湿度、土壤湿度、光照强度、二氧化碳浓度等环境参数，以直观的数据显示给用户，并可以根据种植作物的需求提供报警信息。
关键词AT89S52；传感器；nRF9051 绪论随着通信技术的飞速发展，人们已经不再满足于人一与人之间的通信方式以及需要人参与交互的通信方式，一种更加智能、更加便捷的通信方式为人们所期待。
物联网---一种物体、机器间不需要人的参与即可完成信息交互的通信方式(Internet of things)便应运而生[1]。
简单的说，物联网是物物相连的网络，在整个信息采集、传递、计算的过程中无需人的参与交互。
物联网是基于传感器技术的新型网络技术，在现代农业中，大量的传感器节点构成了一张张功能各异的监控网络，通过各种传感器采集与作物生产有关的各种生产信息和环境参数，可以帮助农民及时发现问题，准确地捕捉发生问题的位置，对耕作、播种、施肥、灌溉等田间作业进行数字化控制，使农业投入品的资源利用精准化、效率最大化[2]。
无线传感网络由部署在监测区域内大量的微型传感器节点通过无线通信形成的一个多跳自组织的网络，其主要目的是采集与处理该网络覆盖范围内监测参数的信息[3]。
无线传感网络在农业中的一个重要应用是在温室等农业设施中，采用不同的传感器和执行机构对土壤水分，空气温湿度和光照强度，二氧化碳浓度等影响作物生长的环境信息进行实时监测，系统根据监测到的数据将室内水、肥、气、光、热等植物生长所必需的条件控制到最佳状态，保证作物的增产增收。
物联网在智能农业温室大棚控制中的实践
物联网技术在智能农业温室大棚控制中的应用实践一、引言物联网技术以其强大的数据收集、传输和处理能力，为农业领域带来了革命性的变革。
其中，智能农业温室大棚控制是物联网技术在农业领域的一个重要应用，它能够实现大棚环境的精确控制，提高农作物的生长效率和品质。
本文将围绕物联网在智能农业温室大棚控制中的实践进行探讨。
二、物联网在智能农业温室大棚控制中的应用1. 环境监测：物联网通过各种传感器和传感器网络，实时监测大棚内的温度、湿度、光照、CO2浓度等环境参数，为管理人员提供精确的数据支持。
这些数据可以用来指导环境控制设备的运行，以达到最佳的生长环境。
2. 智能控制：基于物联网技术，可以实现大棚环境的智能控制。
例如，根据环境监测数据，系统可以自动调节大棚内的温度、湿度、光照等环境参数，以满足作物生长的需求。
此外，系统还可以根据历史数据和作物生长模型，预测未来的环境需求，提前进行调节，提高管理的预见性。
3. 远程监控：物联网技术可以实现大棚的远程监控，管理人员可以通过网络随时了解大棚内的环境状况，及时发现问题并进行处理。
同时，远程监控也方便了农业生产的调度和管理，提高了生产效率。
4. 智能化种植：物联网技术可以实现智能化种植，即通过系统自动选择合适的种子、播种时间、生长周期等，实现农业生产的智能化和科学化。
三、实践效果1. 提高产量：通过精确的环境控制，可以提高农作物的生长效率，从而提高产量。
2. 改善品质：良好的生长环境可以保证农作物的品质，提高其口感和营养价值。
3. 节约成本：远程监控和智能控制可以节约人力成本，同时减少因环境问题导致的作物损失，降低生产成本。
4. 提升竞争力：智能化、精确化的农业生产方式可以提高产品的竞争力，吸引更多的消费者。
四、结论物联网在智能农业温室大棚控制中的应用实践，为农业带来了巨大的变革和效益。
通过环境监测、智能控制、远程监控和智能化种植等技术手段，可以实现精确的环境控制，提高农作物的生长效率和品质，降低生产成本，提升竞争力。
基于物联网技术的智能农业系统设计与实现
基于物联网技术的智能农业系统设计与实现一、引言随着全球人口的增加和国民收入的增长，对食品的需求量也在增加。
但是，传统的农业生产方式已经不能满足这些需求。
物联网技术和智能农业系统的发展，为现代农业的发展带来了新的机遇。
本文将详细介绍基于物联网技术的智能农业系统设计与实现。
二、物联网技术在智能农业系统中的应用物联网技术包括无线传感器技术、云计算技术、数据挖掘技术等。
它们提高了农业生产效率，提高了农作物质量和品质、节约了水资源等资源，缩短了产品上市周期，降低生产成本。
1.无线传感器技术通过安装在土壤中的传感器，可以实时监测土壤的温度、湿度、PH值和养分含量等信息，为农业生产提供可靠的数据支持。
如果能实现与气象站的相互衔接，也将为农民提供更多的气象信息，以便采取更好的决策。
2.云计算技术农业数据已经成为一个巨大的数字数据挖掘场所，通过云计算技术，可以更好地捕获、存储和管理这些数据。
同时，云计算技术提供了更好的处理农业数据的软硬件资源，可以更好地实现数据分析和预测农业生产。
3.数据挖掘技术数据挖掘技术是基于大数据的数据分析，在智能农业系统中可以应用于预测灾害发生的趋势、种植区域的产量预测等任务。
通过数据挖掘技术，可以更好地解决农业生产过程中遇到的问题。
三、智能农业系统设计与实现在设计和实现智能农业系统时，需要考虑以下几个方面：1.系统架构智能农业系统必须包括数据采集、数据处理、数据存储和决策支持等模块。
数据采集模块包括传感器节点和数据传输，数据处理模块包括数据过滤、存储和分析，数据存储模块包括物联网云服务器和数据库等，决策支持模块包括生产规划、生产管理和决策分析等。
2.数据传输和通信为了让数据能够实时传输和处理，智能农业系统的数据传输和通信必须稳定可靠。
通过无线传感器技术，可以实现数据采集节点的无线通信。
而无线传感器网络技术则能够实现传感器节点之间的通信。
3.决策支持决策支持模块是智能农业系统中最关键的一部分。
基于物联网的智能农业环境监控系统软件设计
基于物联网的智能农业环境监控系统软件设计基于物联网的智能农业环境监控系统软件设计随着科技的快速发展和人们对可持续农业的需求增加，智能农业逐渐成为农业领域的热点。
智能农业的一个重要组成部分是农业环境监控系统，它利用物联网技术实时监测农田的关键环境参数，帮助农民更好地管理农作物的生长环境。
本文将详细介绍基于物联网的智能农业环境监控系统软件的设计。
一、系统需求分析在设计之前，我们需要对系统的需求进行详细分析。
首先，系统需要能够实时监测农田的温度、湿度、光照强度等环境参数，并将数据传输到云端进行存储和分析。
其次，系统应具备报警功能，能够在环境参数异常时及时通知农民，帮助他们采取相应的措施。
最后，系统需要展示农田环境数据的可视化界面，方便农民进行数据分析和决策。
二、系统架构设计基于需求分析的结果，我们可以确定系统的整体架构。
系统由传感器节点、传输模块、云端服务和用户界面组成。
1. 传感器节点：传感器节点负责采集农田的环境参数数据。
每个传感器节点都有一个唯一的标识符，并通过无线通信方式将数据传输到传输模块。
2. 传输模块：传输模块负责接收传感器节点的数据，并通过无线通信方式将数据传输到云端服务。
传输模块还负责与云端服务进行通信，接收来自云端服务的指令并进行相应的处理。
3. 云端服务：云端服务是系统的核心部分，负责存储和处理传感器数据。
数据存储模块将接收到的数据存储到数据库中，数据处理模块负责对数据进行分析和处理，生成报警信息并发送给用户界面。
4. 用户界面：用户界面提供给农民使用，展示农田的环境数据和报警信息。
用户界面可以通过网页或移动应用的方式呈现，用户可以通过界面对数据进行查询、分析和设置报警参数。
三、系统功能设计1. 数据采集功能：传感器节点采集农田的温度、湿度、光照强度等环境参数数据，并通过传输模块传输到云端服务。
2. 数据存储功能：云端服务将接收到的数据存储到数据库中，确保数据的安全性和完整性。
基于物联网的智能农业大棚环境监测与控制系统设计
基于物联网的智能农业大棚环境监测与控制系统设计随着物联网技术的发展和智能化水平的提升，智能农业大棚环境监测与控制系统成为农业生产中的重要组成部分。
该系统利用物联网技术，通过传感器采集大棚内的环境数据，实时监测和控制关键参数，提高农作物的生长质量和生产效率。
本文将以智能农业大棚环境监测与控制系统设计为主题，详细介绍该系统的组成和功能。
一、系统组成智能农业大棚环境监测与控制系统主要由传感器、数据传输模块、数据处理与分析模块以及控制模块等部分组成。
1. 传感器：传感器是系统的核心组成部分，用于实时监测大棚内的环境参数。
常见的传感器包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器、二氧化碳传感器等。
传感器根据客观环境的需求选择，可通过有线或无线方式与数据传输模块连接。
2. 数据传输模块：数据传输模块负责将传感器采集的数据传输到数据处理与分析模块。
常用的数据传输方式包括Wi-Fi、GPRS、LoRa等。
数据传输模块需要具备稳定可靠的通信能力，以确保传输的数据准确和及时。
3. 数据处理与分析模块：数据处理与分析模块用于接收和处理传感器传输的数据，并进行数据存储和分析。
该模块可将数据存储在云端或本地数据库中，以便后续分析和决策。
同时，数据处理与分析模块还能通过算法和模型对数据进行分析，提供决策支持和预警功能。
4. 控制模块：控制模块负责根据数据处理与分析的结果，实现对大棚环境的控制。
通过控制模块，可以自动调控大棚内的温度、湿度、光照等参数，以满足农作物的生长需求。
控制模块还可以与灌溉系统、通风系统等配套设备进行联动，实现全面的农业生产管理。
二、系统功能智能农业大棚环境监测与控制系统具有多种功能，可以实现以下这些方面的需求：1. 实时监测与报警：通过传感器实时监测大棚内的温度、湿度、光照等环境参数，并能自动发送报警信息。
一旦环境参数超出阈值范围，系统会主动向农户发送警报信息，及时提醒农户采取相应的应对措施。
2. 远程监控与控制：通过数据传输模块和云平台，农户可以随时随地远程监控和控制大棚内的环境。
基于物联网技术的农业大棚环境监控系统设计
基于物联网技术的农业大棚环境监控系统设计张开生;田开元;吕明;吕超【摘要】为了提高对农业大棚环境的监测,系统从物联网技术的三层结构概念出发,采用感知互动层、网络传输层、应用服务层进行设计.感知互动层采用ZigBee无线通信技术构建一个无线传感器网络,负责感知农业大棚中作物生长环境,包括农业大棚中的空气温湿度、光照强度、二氧化碳浓度、土壤温湿度、通风状态等.网络传输层采用以太网通过TCP/IP协议进行传输,应用服务层通过个人计算机上的应用程序来实现对系统信息的管理,并且与计算机上的专家系统连接,对农业大棚中作物生长环境进行自动控制.系统主要涉及传感器网络拓扑结构的选择优化及传感器节点的电路设计、网络传输层的结构设计、应用服务层的应用程序设计及信息在专家系统中的融合算法.传感器节点采集数据通过Bayes滤波算法进行处理提高数据的可靠性.传感器节点选用无线收发器CC2430芯片设计.实验表明,系统实现了对农业大棚作物生长环境的实时监测,但系统中采用Bayes滤波算法还需进一步改进,系统的稳定性也有待更一步提高.%In order to improve the agricultural greenhouse environment monitoring system,from the con-cept of three-tier structure of networking technology,adopt interactive perception layer,network transport layer,and application service layer to design. Perception interactive layer builds Wireless Sensor Net-works that is used to perceive the crop growth environment air temperature and humidity,light,carbon dioxide,soil temperature,humidity,ventilation,pest in agricultural greenhouse by ZigBee wireless com-munication technology. Network transmission layer finish transmission of information by Ethernet technol-ogy based on TCP/IP;Application service layer could achieve theinformation management of the system by personal computer application program,and can be connected to a computer expert system to control the agricultural greenhouse crop growth environment automatically. The system mainly involves the sen-sor network topology optimization,design of sensor circuit,network transmission layer structure and ap-plication service layer application program,as well as information fusion algorithm in expert system. Data collected by the sensor node could be processed through Bayes filtering algorithm to improve the reliabil-ity of data. The sensor nodes are designed using wireless transceiver chip CC2430. Experiments show that the system realizes the agricultural greenhouse crop growth environment,real-time monitoring,but Bayes filter algorithm used in the system needs to be further improved,and stability of the system needs to be enhanced.【期刊名称】《西安科技大学学报》【年(卷),期】2015(035)006【总页数】7页(P805-811)【关键词】物联网技术;无线通信;ZigBee;实时检测;温湿度传感器;Bayes滤波算法【作者】张开生;田开元;吕明;吕超【作者单位】陕西服装工程学院教务处,陕西西安712046;陕西科技大学电信学院,陕西西安710021;陕西服装工程学院教务处,陕西西安712046;陕西服装工程学院教务处,陕西西安712046;陕西服装工程学院教务处,陕西西安712046【正文语种】中文【中图分类】TP391.440 引言近年来，温室大棚已经逐渐成为高效农业的一个重要组成部分，农业大棚已经在全国各地的现代农业设施项目中得到了广泛应用，但目前在农业温室大棚信息监控方面仍存在着诸多问题。
基于物联网技术的智慧农业大棚设计与应用
决于土壤氮化程度ꎮ 土壤的酸碱度在很大程度上会对
线数据以及监控无线视频图像等业务ꎬ 并且能够实现
土壤肥力以及植物生长造成巨大的影响ꎮ 在开展农业
生产工作时需要关注土壤酸碱度的数值ꎬ 并且借助有
效方法对其进行调整ꎮ 智慧大棚内部包含的传感器种
类超过 ７ 种ꎬ 具体涵盖了 ＣＯ 和空气温湿度以及土壤
温湿度等ꎮ 为了保证自动灌溉功能能够有效实现ꎬ 可
由此可以看出ꎬ 其搭配的终端节点总数为 ４２ 个ꎮ 在
大棚内部涵盖的视频监控系统数量为 ２ 套ꎬ 包含 １ 个
ｓｉｎｋ 节点ꎬ ２ 个 Ｍｅｓｈ 节点ꎮ 在大棚内部配置数据服务
器ꎬ 移动设备 终 端 数 量 ２ 台ꎬ 同 时 数 据 中 心 １ 个 套
件ꎬ 大棚中设置 ３６ 个环境感知节点、 ６ 个控制节点ꎬ
土以及环境安全ꎬ 这对于我国农业的长久稳定发展起
到了阻碍作用ꎮ 物联网的发展以及兴起ꎬ 使得智慧农
业也得以进步ꎬ 出现 “ 物联网智慧农业” ꎮ 以实时动
态农作物种植环境有关的信息采集工作作为基础ꎬ 采
用快速和多维为主的监测工作来完成ꎬ 在种植专家知
ＭＳＰ４３０Ｆ１６１１ 本身是 １６ 非处理器ꎬ 该处理的特色就是
ＤＯＩ: １０ １９７５４ / ｊ ｎｙｙｊｓ ２０２１０７１５０１９
些数据也都是凭借多跳传输方式ꎬ 最终在协调器节点
上得以汇集实现向上传输的工作ꎬ 这样同大棚环境所
需的实时检测要求具有高度一致性ꎮ
将关注对象放到感知层面ꎬ 具体涵盖的部分有 ４
中ꎬ 由于水资源以及化肥未得到高效利用ꎬ 由此致使
※农业工程 农业与技术 ２０２１ꎬ Ｖｏｌ ４１ꎬ Ｎｏ １３ ６ ９
基于物联网技术的智慧农业大棚设计与应用
基于物联网的智能农业监控系统设计
基于物联网的智能农业监控系统设计智能农业是物联网技术在农业领域的应用，利用物联网技术将传感器、网络通信与智能控制等技术相结合，实现对农田环境、农作物生长和农业设施的监测与管理。
基于物联网的智能农业监控系统设计，旨在提升农业生产效率、优化资源利用以及保护环境等方面具有广泛的应用前景。
一、智能农业监控系统的概述智能农业监控系统是指通过物联网技术实现对农业环境参数的实时监测与控制，帮助农民及时获取农田信息、实现远程监控和精确控制，从而提高作物生长质量、减少人工成本、提升农产品质量。
该系统通常由传感器节点、控制节点、数据传输网络和数据处理平台等组成。
二、物联网传感器在智能农业监控中的应用1.土壤湿度传感器：通过感知土壤湿度、盐分、酸碱度等参数，实现农田的自动灌溉和远程监测，保证作物的适宜生长环境。
2.气象监测传感器：监测气温、湿度、光照等气象数据，为农户提供合理的气象信息，帮助其做出科学的种植决策。
3.作物生长环境传感器：监测光照、二氧化碳浓度和空气湿度等作物生长环境参数，为农民提供精确的养殖和种植建议。
三、基于物联网的智能农业监控系统设计方案1.传感器选择与布局：根据农田环境参数需求，选择合适的传感器，并合理布局在农田中，以实现全面监控和高效采集数据。
2.物联网通信技术选择：选择合适的物联网通信技术，如NB-IoT或LoRaWAN 等，以保障监控系统的数据传输稳定性和覆盖范围。
3.数据传输与处理：将传感器采集到的数据传输到云平台进行处理与分析，并实现数据的可视化展示，提供决策支持和预警功能。
4.远程控制与管理：通过云平台实现对农田环境参数的远程监控与调控，包括灌溉、施肥、温度控制等，提高农田管理的便捷性和精确性。
四、基于物联网的智能农业监控系统的优势与应用1.提高农业生产效率：通过实时监测和准确控制农田环境参数，提供科学合理的农田管理方案，提高农作物的生长效率。
2.优化资源利用：根据农田环境参数的变化，精确投放灌溉水量、施肥量等资源，避免资源浪费，保护环境。
《基于物联网的设施农业温室大棚智能控制系统研究》范文
《基于物联网的设施农业温室大棚智能控制系统研究》篇一一、引言随着科技的不断进步，物联网（IoT）技术已广泛应用于农业领域，特别是在设施农业中，其对于提高农业生产力、减少资源浪费以及提升农业管理效率起到了显著作用。
本篇论文旨在探讨基于物联网的设施农业温室大棚智能控制系统的研究与应用。
该系统通过对温室环境的实时监控和自动调控，为作物生长提供最佳的生态环境，从而提高作物的产量和质量。
二、物联网在设施农业中的应用物联网技术为设施农业提供了全新的发展思路。
通过物联网技术，我们可以实时监测温室内的环境参数，如温度、湿度、光照、CO2浓度等，并根据作物的生长需求进行自动调控。
此外，物联网技术还可以实现远程监控和智能控制，使农业生产者可以随时随地对温室环境进行管理和调整。
三、智能控制系统架构基于物联网的设施农业温室大棚智能控制系统主要包括硬件和软件两部分。
硬件部分包括传感器、执行器、控制器等，软件部分则包括数据采集、数据处理、决策控制等模块。
传感器负责实时采集温室内的环境参数，如温度、湿度、光照等。
执行器则根据控制器的指令对温室环境进行调控，如开启或关闭通风口、调节遮阳网等。
控制器是整个系统的核心，它通过接收传感器采集的数据，根据预设的算法对数据进行处理，然后根据处理结果发出控制指令给执行器。
四、系统功能与实现基于物联网的设施农业温室大棚智能控制系统具有以下功能：1. 环境监测：实时监测温室内的环境参数，如温度、湿度、光照等。
2. 自动调控：根据作物的生长需求和预设的算法，自动调节温室环境，为作物提供最佳的生态环境。
3. 远程监控：农业生产者可以通过手机、电脑等设备随时随地对温室环境进行远程监控。
4. 智能控制：系统可以根据实时的环境参数和作物的生长状态，自动做出决策并发出控制指令。
系统实现过程中，首先需要搭建物联网平台，包括传感器、执行器、控制器等硬件设备的选型与配置。
然后，需要开发相应的软件系统，包括数据采集、数据处理、决策控制等模块的实现。
基于物联网技术的智能农业监控系统设计
基于物联网技术的智能农业监控系统设计随着社会的进步和科技的发展，物联网技术在农业领域的应用日益广泛。
基于物联网技术的智能农业监控系统可以帮助农民实时监测农田环境、作物生长情况，提高农业生产效益。
本文将介绍一个基于物联网技术的智能农业监控系统设计。
一、系统需求分析基于物联网技术的智能农业监控系统主要用于监测农田环境和作物的生长情况，为农民提供实时的数据和决策支持。
系统应具备以下功能：1. 农田环境监测：通过传感器实时监测农田的温度、湿度、光照等环境指标，并将数据上传到云端服务器。
2. 作物生长监测：通过图像识别技术，对作物的生长情况进行监测和评估，并提供相应的决策支持。
3. 灌溉控制：根据农田环境和作物生长情况，自动调节灌溉系统，实现智能化的农田管理。
4. 警报和预警功能：当农田环境异常或作物出现病害时，及时产生警报，并发送给农民，以便采取相应的措施。
5. 数据分析和决策支持：对农田环境和作物生长数据进行分析，生成农业生产的相关指标和决策支持报告。
二、系统设计与实现1. 硬件设计：系统的硬件部分包括传感器、执行器、嵌入式设备和通信模块。
传感器用于获取农田环境和作物生长的数据，执行器用于控制灌溉系统，嵌入式设备负责数据采集和处理，通信模块负责与云端服务器的通信。
2. 软件设计：系统的软件部分包括嵌入式软件、图像识别算法和云端服务器软件。
嵌入式软件用于数据采集、传输和控制，图像识别算法用于作物生长监测，云端服务器软件用于数据存储、分析和决策支持。
3. 系统架构：系统采用分布式架构，包括边缘计算节点和云端服务器。
边缘计算节点负责实时数据采集和信号处理，云端服务器负责数据存储和分析。
通过云端服务器，农民可以远程监控和控制农田环境和作物生长。
4. 数据通信与安全：系统采用无线通信技术，通过物联网协议将数据上传到云端服务器。
为确保数据的安全性，系统需采取数据加密和访问控制等措施，保护用户隐私和数据的完整性。
5. 用户界面设计：系统的用户界面应简洁明了，提供直观的数据展示和操作界面。
基于物联网、J2EE技术的农业大棚预警监测系统设计
处理 实现 对 大 棚 的 智 能 监 测 、 自动 预 警 功 能 ． 使 温 室 大 棚 高 效 高 质 产 出
【 关键词 】 物联网 ； Ｊ ２ Ｅ Ｅ 技 术； 智 能监测 ； 当系统数据 库的传感器数据达到报警的 条 件， 系统将通 过与系统连接 的工业手机 自动发送短 信到报 警规则梢应 的责任人 ． 责 任人 即可厢 Ｐ ｃ或智 能终端通过 监测 系统套看温室大 棚 内的实时情况并 采取相应 的措施
２ ． １ ． ４ 云 平 台
【 Ｋ ｅ ｙ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ 】 Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ｅ ｔ ｏ ｆ ｔ ｈ ｉ ｎ ｇ ｓ ； Ｊ ２ Ｅ Ｅ ； Ｉ ｎ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｇ ｅ ｎ ｔ ｍ ｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇ ； Ｗ ａ ｒ ｎ ｉ ｎ ｇ
０ 背 景 介 绍
进入新 世纪 以来 ． 我 国农业进入 发展新阶段 ． 农业 生产 与农村经 济结构调 帮优化 ． 农 Ｉ ｋ 生 产南数量 型向质量型发展 ． 农 业增 长方式ｆ ｝ １ 料Ｉ 放型经营 向集约型经营转变 面对农业结构调整 、 增加农 民收入 ． 有 效地 解决产 匿与品质 、 增 产 与增收 矛盾 ， 提高农业 效益和增 强国际竞 争力等 已 卜 分迫 切 此． 加速农业科技创新步伐 ． 推动科技成果快速 转化 和产业 化进程 ．满足新阶段农业 ＿ 及农村经济发 展对科技 的需求 ． 温室大棚真是基于这一所史发展背景应运 而生 ． ．近年来 ， 农业温 室基 础没施发展迅速 ， 但是在智 能预警 、 监控 方面仍存在 着不足 温室监控 可以通过 传感 器节点构 成监控 网络 ，采集诸如温度 、 空 气湿度 、 光照 度 、 土壤湿 度 、 ｐ Ｈ值 、 氮磷钾 营养值等信息 ． 通过人 丁或 闩动词节使 大棚 环境适 合农 作物 良好 生长 ．达到大棚 的高效高 质产
基于物联网技术的智能农机监测管理系统设计
基于物联网技术的智能农机监测管理系统设计李飞宇(郑州工业应用技术学院,郑州451100)摘㊀要:随着物联网技术的快速发展和农业现代化的推进,智能农机监测管理系统成为提高农业生产效率和质量的关键㊂该文以智慧农机生产为研究对象,设计一种基于物联网技术的智能农机监测管理系统,利用传感器㊁嵌入式设备和云平台相结合的方式,实现农机工作状态㊁位置和运行数据的采集与传输㊂同时,系统还具备数据分析功能,通过对农机数据的统计和分析,为农场管理者提供决策支持和优化农机使用的建议㊂田间试验结果表明,该系统能够有效提高农机的利用率和作业效率,降低农机故障率,进一步推动农业现代化进程㊂关键词:物联网技术;农机信息化;任务调度;数据统计;智能管理中图分类号:S22㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:Adoi :10.14031/ki.njwx.2024.02.006Design of Intelligent Agricultural Machinery Monitoring Management System Based onInternet of Things TechnologyLI Feiyu(Zhengzhou University of Industrial Technology,Zhengzhou 451100,China)Abstract :With the rapid development of Internet of Things (IoT)technology and the advancement of agricultural mod-ernization,the smart agricultural machinery monitoring and management system has become the key to improve the effi-ciency and quality of agricultural production.In this paper,we take the intelligent farm machinery production as the re-search object and design an intelligent farm machinery monitoring and management system based on the Internet of Things (IoT)technology,which utilizes a combination of sensors,embedded devices,and cloud platforms to realize the collection and transmission of the working status,location,and operation data of farm machinery.Meanwhile,the sys-tem also has a data analysis function,which provides farm managers with decision support and suggestions for optimizing the use of farm machinery through the statistics and analysis of farm machinery data.The results of field experimentsshow that the system can effectively improve the utilization rate and operational efficiency of agricultural machinery,re-duce the failure rate of agricultural machinery,and further promote the process of agricultural modernization.Keywords :internet of things technology;agricultural machinery informatization;task scheduling;data statistics;intelli-gent management作者简介:李飞宇(1998 ),男,河南焦作人,本科生,研究方向机械设计㊂0㊀引言随着科技的不断发展,智能农机监测管理系统基于物联网技术的设计与应用成为提高农业生产效率和质量的重要途径㊂传统的农机管理方式存在着诸多问题,如信息不透明㊁运维成本高㊁工作效率低等,物联网技术的出现为农机的实时监测㊁远程管理和数据分析提供了强有力的支持,使农机能够实现智能化㊁自动化和信息化的运行[1-3]㊂物联网技术在农机监测管理系统中的应用不仅局限于单一的农机,还能实现对多台农机的集中管理和协同作业,通过网络连接和数据共享[4],农场管理者可以实时监控和调度多台农机的工作状态,提高农机的利用率和作业效率㊂此外,云计算和大数据技术的迅猛发展,为智能农机监测管理系统的数据分析和处理提供了先进的工具和平台,通过对大量农机数据的收集㊁存储和分析,进一步提高系统的智能化水平[5-6]㊂基于物联网技术的智能农机监测管理系统仍面临一些挑战和问题,如网络覆盖和通信稳定性的限制,农村地区的基础设施建设和农民的技术接受能力等㊂因此,进一步完善智能农机监测管理系统的设计和应用,对于推动农业现代化进程具有重要意义㊂本文设计一种基于物联网技术的智能农机监测管理系统,阐述了智能农机监测管理系统的基本原理和关键技术,详细描述了系统的功能和特点,通过试验结果和案例分析,验证了该系统在提高农机利用率和作业效率㊁降低农机故障率方面的效果㊂1㊀设计需求分析为了确保本系统的主要功能,本文通过对当前智能农机监测管理系统存在的问题进行说明,同时进行系统功能需求与数据需求分析,并通过相关开发工具确定本研究所需的服务器系统及软件开发环境㊂1.1㊀功能需求基于物联网技术下智能农机监测管理系统功能需求主要包括信息化管理㊁农机作业任务的合理分配㊁农机远程监测㊁数据统计分析功能及个性化定制需求,可提供全面的信息化管理功能,主要包括农机档案管理㊁农机维护记录㊁作业历史㊁农机购买和销售记录等,保证农业生产管理者便于管理和查阅农机相关的信息,提高管理效率和准确性㊂基于农田面积㊁作物种植情况㊁农机性能以及作业时间等因素,系统可以智能地分配合适的作业任务给农机,并根据实时的作业进度和农机状态进行调度,以实现农机的最佳利用和作业效率的提升㊂系统基于传感器和定位技术,支持远程实时监测农机的工作状态㊁位置和运行数据,并对农机数据统计分析,为农场管理者提供决策支持和优化农机使用的建议㊂同时,该系统可以根据农场的特定需求进行个性化定制,如系统的界面布局㊁报告格式㊁警报设置等,以满足不同地区及不同农业生产模式的管理需求㊂1.2㊀数据需求根据农业生产的实际需求,该系统数据及信息管理系统应满足农机位置数据㊁农机运行数据㊁外部环境数据及数据存储与处理技术等㊂包括经度㊁纬度等信息,实现农机的实时定位和轨迹回放功能;工作时间㊁工作范围㊁耗油量等,有助于进行作业记录㊁成本分析以及农机的维护和保养计划;气象数据㊁土壤湿度等,主要用于优化作业计划㊁决策制定和构建预测模型;收集管理者和农机操作员的信息,用于系统的权限管理㊁用户界面个性化定制和用户行为分析;系统需要具备数据存储和处理的能力,包括数据的安全存储㊁实时处理和分析,用于支持后续的数据统计㊁报告生成和决策㊂1.3㊀系统开发工具1.3.1㊀服务器系统需求分析目前,市面上广泛使用的服务器操作系统主要包括UNIX㊁Linux和Windows,应用特点如表1所示,本文选择Linux作为操作系统[7]㊂表1㊀3种服务器操作系统应用特点服务器类型应用特点优点缺点UNIX 1)具有强大的稳定性和可靠性2)支持多用户和多任务3)提供丰富的网络和安全功能4)具备高度的可定制性1)需要付费的授权和许可费用2)存在一些应用程序兼容性Linux 1)在服务器环境中广泛应用2)能够有效处理大量并发请求,具备强大的网络和安全功能3)可根据需求进行自定义配置,拥有庞大的开源软件生态系统1)开源免费,但商业支持可能需要费用2)兼容性较好,但仍需进行测试Windows 1)具备多用户和多任务处理2)提供全面的网络和安全功能和一定程度的可定制性3)有丰富的商业软件支持1)学习曲线相对较陡峭2)需要购买操作系统的许可证1.3.2㊀开发技术需求分析系统功能开发语言主要包括C㊁C++㊁Jave和Python㊂本文选择Python作为开发语言,具有易学易用㊁可读性高以及丰富的生态系统等应用优势,选择Django作为开发框架,可提供强大的对象关系映射(ORM)功能(图1)[8],使用面向对象的方式操作数据库,无需编写复杂的SQL语句,极大程度上简化了数据访问的过程,提高了开发效率㊂1.3.3㊀网络通信框架需求分析本研究设计的智能农机监管系统使用JDK NIO图1㊀Django 框架工作原理通信框架进行网络开发,JDK NIO(New I /O)是Java 平台提供的一种非阻塞I /O(Input /Output)框架,用于网络通信的开发㊂相对于传统的阻塞式I /O,JDK NIO 提供了更高效的I /O 操作和更好的可伸缩性[9]㊂2㊀总体设计2.1㊀结构设计为了满足农业生产智能管理监测及远程监测的需求,本研究整体结构分为感知层㊁网络层㊁数据层㊁应用层和展示层(图2),通过分层设计,系统可以实现感知数据的采集与传输㊁数据的存储与管理㊁数据的处理与分析,以及用户界面的展示与交互等功能㊂图2㊀基于物联网技术智能农机监测管理系统结构设计2.2㊀功能模块设计功能模块主要包括基本信息㊁任务管理㊁作业管理㊁统计分析和系统管理共5个模块(图3),这5个功能模块涵盖了智能农机监测管理系统的主要功能,从农机和农场的基本信息管理到任务分配㊁作业监测㊁数据分析和系统管理等方面,为农业生产提供了全面的智能化管理和监测支持㊂2.3㊀作业管理功能实现作业管理功能是智能农机监测管理系统中的关键模块,用于监测和管理农机的作业情况,系统每隔2s 采集一次农机车辆轨迹信息,建立特定的定时任务,每隔5min 自动查看一次农机作业状态,生成作业概况图㊂该系统采用距离测量法进行农机作业面积的测定,计算公式如式(1)所示S =ðiw ∗(lat i +1-lat i )2+(lng i +1-lng i )2(1)式中㊀S 作业面积,m 2;w 机具作业幅宽,m;lat 作业轨迹纬度信息;lng 作业轨迹经度信息㊂3㊀系统测试与分析3.1㊀任务管理功能测试对任务管理功能进行测试时,结果如表3所示㊂系统能够成功接收任务请求并分配任务给特定的农机㊂系统能够准确监控任务的执行情况,并实时更新任务状态和进度㊂系统还能根据农机的状态和位置信息,实现智能的任务调度和优化,以提高作业效率和资源利用率㊂表3㊀系统任务管理功能测试结果测试项目结果任务接收任务管理功能能够正常接收任务请求任务分配系统能够准确分配任务给指定的农机任务监控能够监控任务执行情况并实时更新任务状态任务调度根据农机状态和位置信息实现智能任务调度异常处理系统能够检测并及时处理任务执行过程中的异常情况用户友好性用户界面设计符合用户友好性原则图3㊀系统功能模块结构图3.2㊀作业管理功能测试对农机车辆作业面积㊁轨迹展示等功能模块进行测试,作业管理功能的测试结果如图4所示㊂作业管理功能在测试中能够成功监测农机的作业状态,并准确记录农机的轨迹和作业数据,生成作业概况图,将作业数据进行可视化展示㊂表4㊀系统作业管理功能测试结果任务类型测试条件测试结果作业面积计算测试人工测量面积为1.33hm2系统测试结果在 1.32~1.35hm2之间轨迹展示测试产看农机运行轨迹是否正确农机在田间运行轨迹点可以实时展示4㊀结论本文基于物联网技术设计了智能农机监测管理系统,旨在解决传统农机管理方式存在的问题,以提升农机的利用率和作业效率㊂1)通过对系统的需求分析和功能设计,明确了系统的主要功能模块,包括信息化管理㊁任务管理㊁作业管理㊁统计分析和系统管理㊂2)在系统的开发过程中,本文选择了Linux作为服务器操作系统,并使用Python作为主要开发语言㊂此外,采用了JDK NIO通信框架来实现网络开发,以提高系统的性能和可伸缩性㊂3)通过系统测试和分析,验证了任务管理功能和作业管理功能的正常运行和良好表现,系统能够成功接收任务请求㊁分配任务给农机,作业管理功能能够实时监测农机工作状态和作业参数,记录作业轨迹,准确记录作业数据,并能够处理异常情况和生成作业概况图和报告㊂综上所述,本研究设计的智能农机监测管理系统,基于物联网技术,能够有效解决传统农机管理方式存在的问题,具有信息化管理㊁任务管理㊁作业管理㊁统计分析和系统管理等多个功能模块,未来的工作可以进一步完善系统的功能和性能,以满足农业生产智能化管理的不断需求㊂参考文献:[1]㊀何扬,张宏利.农业物联网技术及其场景应用[J].中国果树,2023(5):161.[2]㊀陈立志.基于农业的人工智能发展分析[J].农机使用与维修,2023(3):78-80.[3]㊀胡炳杰,潘陈亮,何涵.智慧大棚的物联网网关系统设计与实现[J].物联网技术,2023,13(4):40-42+45.[4]㊀曹磊.农业机械化中物联网技术的应用与发展[J].农机使用与维修,2021(9):25-26.[5]㊀肖鹰,曾志丹,张艳.基于云计算下现代生态农业物联网监控系统的设计[J].农机化研究,2023,45(11):117-121.[6]㊀赵雨,栗雅清,林晓琪,等.基于HUAWEI LITEOS的认养农业物联网系统设计[J].物联网技术,2023,13(2):140-142+146.[7]㊀易运池.农业物联网关键技术应用研究[J].农业机械,2022(12):74-76.[8]㊀高友胜,汪神羽,温凯伟.基于灰色预测模型的农业物联网CO2浓度预测研究[J].湖南邮电职业技术学院学报,2022,21(4):18-20.(05)。
基于物联网技术的智能温室大棚控制系统
基于物联网技术的智能温室大棚控制系统随着人们生活水平的提高和环境污染的加重，在农业生产环境中，使用无公害的技术已经成为了国内外的趋势。
智能温室大棚控制系统是一种完全自动化的，集照明、空气调节、温度调节、湿度调节、二氧化碳调节、水分配等多种功能于一体的智能化设备。
该系统主要是通过物联网技术实现管理，不仅能够优化温室大棚的耕种环境，还能够有效地节约人力、物力、财力等资源，提高农产品生产的效率和质量，从而实现高效、智能和无公害农业生产的目标。
一、设计思想1.1开放性智能化的温室大棚控制系统应该是开放的，不仅可以与其他系统进行数据共享，而且可以通过数据来不断升级自身的功能，更好地服务于温室大棚的耕种环境。
1.2可靠性智能化的温室大棚控制系统需要具有高可靠性，系统的任何一个部分出现故障都会对农产品的生产造成严重的影响，因此系统需要具有自我诊断、自我维护等功能，能够及时发现、排除故障，保证温室大棚的正常运行。
智能化的温室大棚控制系统应该是可扩展的，能够根据用户的需求和市场的变化进行升级和扩展，增加新的功能和模块，适应不同的耕种环境。
二、系统结构智能化的温室大棚控制系统采用客户端/服务器结构，客户端主要采用单片机或嵌入式系统来实现，服务器端采用云端或大规模数据库来实现。
系统的整体结构如图1所示：三、系统功能智能化的温室大棚控制系统具有以下功能：3.1 温室大棚环境参数实时监测温室大棚内部环境参数的实时监测是系统的核心功能之一，温室大棚内部的环境参数包括光照强度、温度、湿度、二氧化碳浓度等多个方面。
系统需要通过传感器和控制器来实现这些参数的实时监测，并将监测到的数据上传到服务器端，进行进一步的处理和分析。
温室大棚安全设施的实时监控是系统的一个重要功能，因为温室大棚内部会使用较多的电器和设备，如果这些设备发生故障或出现其他问题，可能会对温室大棚内部的环境造成损坏或危害农民的生命安全。
系统需要通过安装不同类型的传感器来实现对温室大棚内部环境的实时监控，包括温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、二氧化碳传感器等等，如出现故障或异常行为，在第一时间进行报警或通知农民。
基于物联网的智能农业监控系统设计与实施
基于物联网的智能农业监控系统设计与实施随着物联网技术的不断发展，智能农业监控系统在现代农业生产中的应用越来越广泛。
本文将针对基于物联网的智能农业监控系统的设计与实施进行阐述，包括系统的需求分析、系统架构设计、传感器选择与部署、数据采集与处理、系统的实施与应用等方面。
首先，我们需要进行对智能农业监控系统的需求分析。
农业生产过程中，对环境因素和作物生长状态的监测是必不可少的。
因此，我们需要构建一个能够实时监测温度、湿度、光照强度、土壤湿度、二氧化碳浓度等环境参数的系统，并且能够通过云端平台进行数据存储和分析。
此外，系统还需要提供远程控制的能力，以便及时调整农田环境，保证农作物的生长和产量。
在系统架构设计方面，我们可以采用分布式架构。
将传感器网络分布在农田中，通过无线通信与中控服务器连接，实现数据的采集和传输。
中控服务器不仅可以接收传感器数据，还可以控制执行设备，如灌溉系统、温室自动化设备等。
通过云端平台，受益者可以随时远程监控和控制农场。
在选择和部署传感器时，我们需要根据需要选择适用的传感器。
温度、湿度传感器可用于监测气候条件，光照传感器可用于判断光照强度，土壤湿度传感器可用于监测土壤湿度，二氧化碳传感器可用于测量二氧化碳浓度等。
这些传感器可以通过无线通信与中控服务器连接，形成一个完整的传感器网络。
数据采集与处理是智能农业监控系统的核心。
传感器读取环境参数后，将数据传输到中控服务器，中控服务器将数据存储到数据库中，并进行实时处理和分析。
通过数据分析，我们可以获取农作物的生长状态和环境变化趋势，根据数据结果进行农田管理的决策。
在系统的实施与应用方面，我们需要编写软件程序、配置传感器和设备，部署传感器网络，并测试系统的可靠性和稳定性。
在实施过程中，我们需要保证传感器和设备的正确安装位置，确保数据的准确性。
此外，系统部署后还可以结合机器学习和人工智能技术，提高农田管理的智能化水平，如通过预测模型为农民提供种植时间和灌溉量的建议。
基于物联网技术的智能农业环境监测与控制系统设计
基于物联网技术的智能农业环境监测与控制系统设计智能农业，作为物联网技术为农业领域带来的创新应用，正在逐渐改变着传统农业的面貌。
基于物联网技术的智能农业环境监测与控制系统的设计，为农业生产提供了更加高效、精准的手段，不仅能够提高农作物的产量和质量，还能减少资源的浪费和环境的污染。
本文将以智能农业环境监测与控制系统的设计为主题，探讨其原理、功能和应用前景。
一、智能农业环境监测与控制系统的原理智能农业环境监测与控制系统基于物联网技术，通过传感器、数据采集、数据传输和数据分析等模块组成。
主要原理是利用传感器感知农业环境的各项参数，并将数据通过数据采集设备传输到中心服务器进行实时监测和分析，最后根据分析结果进行相应的控制。
这个系统可以监测的参数包括但不限于温度、湿度、光照、土壤湿度、二氧化碳浓度等，以确保农作物在最适宜的环境条件下生长。
二、智能农业环境监测与控制系统的功能1. 实时监测：智能农业环境监测与控制系统可以实时监测农作物所处环境的各个参数，通过传感器的感知和数据采集设备的传输，及时了解农作物所处环境的变化情况。
2. 数据分析：系统会对采集到的数据进行分析和处理，根据不同作物的生长特性，结合历史数据和相关模型，预测农作物的生长趋势、病虫害风险等，并提供相应的决策支持。
3. 远程控制：基于数据分析的结果，系统可以通过设备控制模块实现对农田环境的控制，例如自动灌溉、自动通风、自动施肥等操作，以保持农作物在最佳环境条件下快速生长。
4. 报警与预警：系统可以监测到环境异常情况，并即时发出报警或预警，提醒农户或管理员及时采取措施，以避免产生不利影响。
三、智能农业环境监测与控制系统的应用前景智能农业环境监测与控制系统的应用前景广阔，它不仅可以提高农作物产量和质量，还可以减少对生态环境的破坏，具有非常重要的意义。
1. 提高农作物产量和质量：智能农业环境监测与控制系统可以根据不同作物的生长需求，控制灌溉、施肥、通风等关键要素，使得农作物在最适宜的环境条件下生长，从而提高产量和质量。
基于物联网技术的智能温室大棚控制系统
基于物联网技术的智能温室大棚控制系统1. 引言1.1 研究背景：利用物联网技术来实现智能化的温室大棚控制系统成为了当前研究的一个热点。
物联网技术可以通过将传感器、控制器和网络相连接，实现对温室环境参数的实时监测和远程控制，从而实现温室环境的智能化管理。
这不仅能够提高农作物的生长效率和质量，还可以节约能源和减少人力成本，具有重要的社会和经济意义。
为了应对现代农业生产的需求，研究基于物联网技术的智能温室大棚控制系统具有重要的理论和实践意义。
通过该系统的研究和开发，可以提高农业生产的效率和质量，促进农业的可持续发展，为我国农业现代化进程做出贡献。
1.2 研究意义随着全球气候变化加剧和人口增加，粮食安全与农业生产的可持续性成为世界各国亟需解决的问题。
传统的温室大棚控制方式存在着运作成本高、能耗问题严重、生产效率低等诸多不足之处。
而基于物联网技术的智能温室大棚控制系统的研究和应用能够有效解决这些问题，具有重要的社会和经济意义。
智能温室大棚控制系统能够实现温室环境参数的精准监测和智能调控，确保植物在最适宜的生长环境中生长，提高生产效率与品质。
该系统能够实现远程监控和控制，减少人力成本，提高生产管理的效率和灵活性。
智能温室大棚控制系统的研究还能推动农业现代化和智能化水平的提升，促进农业产业的可持续发展。
研究基于物联网技术的智能温室大棚控制系统具有重要的指导意义和推动作用，对提升农业生产效率、保障粮食安全、促进经济发展具有积极的意义和价值。
【字数：231】2. 正文2.1 智能温室大棚技术发展现状随着人们对食品安全和环境保护意识的增强，智能温室大棚技术逐渐受到重视和应用。
目前，全球智能温室大棚技术发展已经进入了一个快速发展阶段，在各个国家都有相关的研究和应用实例。
在欧美等发达国家，智能温室大棚技术已经相对成熟，应用广泛。
而在我国，智能温室大棚技术也在不断向前发展。
智能温室大棚技术不仅能够提高农作物的产量和质量，减少资源的浪费，还能够降低农业生产过程中的能耗和环境污染。
《基于物联网的设施农业温室大棚智能控制系统研究》
《基于物联网的设施农业温室大棚智能控制系统研究》篇一一、引言随着科技的不断进步，物联网（IoT）技术已经广泛应用于各个领域，特别是在设施农业领域，其应用更是日益广泛。
物联网技术以其强大的信息感知、传输和处理能力，为设施农业的现代化、智能化提供了有力支撑。
本文针对基于物联网的设施农业温室大棚智能控制系统进行研究，旨在提高农业生产效率，实现精准农业和可持续发展。
二、物联网在设施农业中的应用物联网技术通过将传感器、网络通信、云计算等技术相结合，实现了对农业生产环境的实时监测和控制。
在设施农业中，物联网技术的应用主要体现在温室大棚的智能控制系统中，通过感知环境参数、分析数据、自动调节设施设备等手段，实现对温室环境的精准控制。
三、温室大棚智能控制系统的设计1. 系统架构基于物联网的温室大棚智能控制系统主要包括感知层、传输层、平台层和应用层四个部分。
感知层通过各类传感器实时采集温室环境参数，如温度、湿度、光照、CO2浓度等；传输层通过无线通信技术将感知层采集的数据传输到平台层；平台层对数据进行处理和分析，实现智能决策和控制；应用层则是用户与系统进行交互的界面，用户可以通过手机、电脑等设备对系统进行远程控制和监测。
2. 关键技术（1）传感器技术：传感器是系统感知环境参数的关键设备，应选用具有高精度、高稳定性的传感器，以保障数据的准确性。
（2）无线通信技术：无线通信技术是实现数据传输的关键，应选用具有高可靠性、低功耗的通信技术，以保证数据的实时传输。
（3）云计算和大数据技术：云计算和大数据技术是实现智能决策和控制的核心，通过对历史数据的分析和挖掘，实现精准预测和决策。
四、系统功能与实现1. 系统功能温室大棚智能控制系统应具备以下功能：实时监测温室环境参数、自动调节设施设备、远程控制和监测、数据分析和挖掘等。
通过这些功能，实现对温室环境的精准控制，提高农业生产效率。
2. 实现方式系统通过传感器实时采集温室环境参数，将数据通过无线通信技术传输到平台层。
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解决方案
Android手机在当今智能手机领域中占有很大的 地位，且价格便宜、性能优良、方便操作。我们选用 Android智能手机作为智能控制客户端，一方面降低 了智能监控系统的价格，另一方面也提高了控制客户 端软件的使用性能，同时，也降低了软件的复杂程度。
项目创新要点
1、农棚设备与农棚内的环境参数相关联，将获得的环境参数 经由数据服务中心处理后，自动实现农棚设备的开关控制，如此在 无人管理的情况下也能实现对大棚的智能监控，同时，减少人工的 误操作。
总体功能描述
同时，管理员可以通过手机客户端、Web客户端等信息终端获得 实时监测信息、预警信息等，用户还可以通过终端控制湿帘风机、喷 淋滴灌、内外遮阳、顶窗、加温补光等设备，实现温室大棚集约化、 网络化远程管理，充分发挥物联网技术在设施农业生产中的作用。
安卓端功能
（1）信息查询：查看农棚内实时的空气温湿度、土壤湿度、光照 强度、雨量等信息。
2、采用Zigbee技术来实现树莓派与Arduino开发板的无线通 讯功能，Zigbee技术用于大量传感器组网及进行数据采集和传输， 代替了传统农业温室大棚采用有线设备来进行大棚环境数据的采集 及数据的传输，降低系统成本及施工和维护难度。
3、采用了雨滴传感器实时监测降雨量，根据降雨量来控制顶 棚，小雨则打开顶棚用雨水给作物浇灌，大雨则关上顶棚防止土壤 湿度过大。
系统功能框图
网据库服务器 Web服务器
网关 Internet
客户终端
Android客户端 Web客户端
数据采集及控制节点
网关
温湿度传感器 土壤湿度传感器 光敏电阻传感器 雨滴传感器 继电器
步进电机
排气扇 补光灯 电磁水阀 遮阳棚 顶棚
总体功能描述
该系统利用物联网技术，可实时远程获取大棚内农作物生长的关 键参数，例如：空气温湿度、土壤湿度、光照强度、雨量，经由数据 服务中心进行智能化数据处理后，自动或手动控制湿帘风机、喷淋滴 灌、内外遮阳、顶窗、加温补光等设备，保证农业大棚内环境最适宜 作物生长，为作物高产、优质、高效、生态、安全创造条件。
基于物联网技术的智能大棚监控系统开发
成员：叶阳、庄斌斌、陈福镇、简辉煌、林雅纯、黄艳芬
目录
• 作品简介 • 项目开发背景与现状 • 项目创新要点 • 系统功能框图与网络拓扑图 • 项目实现功能 • 项目所使用的软硬件技术 • 项目运行截图
作品简介
我们的作品《基于物联网技术的智能大棚监控系统开 发》是基于物联网技术，通过传感器对农棚内农作物生长 的关键参数进行有效监控，例如：空气温湿度、土壤湿度、 光照强度等，经由网关发送给数据服务中心。在数据服务 中心进行智能化数据处理后，管理员通过Web客户端或者 Android客户端连接服务器，数据服务中心接收操作指令 实现对大棚环境数据的监测以及利用继电器、步进机等模 块实现对设备的控制功能。
项目开发背景
随着国家经济的快速发展，农业生产规模的不断提 高，农产品在大棚中培育的品种越来越多，规模也越来 越大。传统的农业大棚中的大部分操作都是在人工情况 下进行的，对于数量较多或者面积较大的农业大棚就显 现出很大的局限性，因此，实现农业大棚生产的自动化 和信息化，能够方便有效地对农业大棚环境进行监测和 控制，提高资源利用率和农业生产水平，是目前农业发 展的趋势。
（3）智能控制：界面可以手动控制农棚内湿帘风机、喷淋滴灌、 内外遮阳、顶窗、加温补光等设备的开关。
相关硬件
• 单片机：树莓派、Arduino开发板 • 传感器模块：DHT11数字温湿度传感器、光敏电阻传感器、土壤湿
度传感器、雨滴传感器 • 控制模块：继电器、步进电机 、电磁水阀 • 通讯模块：无线网卡、Zigbee模块
项目开发现状
智能化的监控系统成本较高，我国现代温室技术起 步较晚，而国外所开发的大棚监控系统价格昂贵，难以 适应我国农业生长环境监控的需求。
传统的农业温室大棚监控系统中，大都采用有线设 备来进行大棚环境数据的采集及数据的传输，较大的监 控区域需要大量传感器和执行设备的使用导致监控系统 的建设和维护产生很多问题，导致施工难度大，且维修 不便。
开发软件平台及语言
• 本作品所采用的平台的相关软件有Java Development Kit (JDK)、 MyEclipse、Eclipse IDE for Java Developer、Android Development Toolkit、Android SDK、Android SDK插件、 Arduino IDE、MySQL数据库等 。
解决方案
在我们所开发的智能农业大棚监控系统中，采用了 Zigbee技术、 Android等技术。Zigbee技术一种新兴 的短距离、低复杂度、低速率、低功耗和低成本的无线 数据传输技术，可用于大量传感器组网及进行数据采集 和传输，代替了传统农业温室大棚采用有线设备来进行 大棚环境数据的采集及数据的传输，降低系统成本及施 工和维护难度。
（2）异常报警：当农棚内环境发生异常时，手机会接收到异常报 警信息。
（3）智能控制：手机客户端可以控制农棚内湿帘风机、喷淋滴灌、 内外遮阳、顶窗、加温补光等设备的开关。
Web端功能
（1）数据管理：以表格或者折线图、柱形图的形式显示农棚内空 气温湿度、土壤湿度、光照强度、雨量等数据的历史情况。
（2）异常报警：当农棚内环境发生异常时，Web客户端会接收到 异常报警信息。