基于6LoWPAN的植物工厂智能监测系统设计
植物生长环境监测系统设计与实现
植物生长环境监测系统设计与实现随着人们对环保意识的提高，对植物的关注也越来越多。
但是，植物的生长环境却十分复杂，同时也十分重要。
为了更好地保护和管理植物，必须对其生长环境进行实时监测。
因此，本文将探讨植物生长环境监测系统的设计和实现。
1. 系统概述植物的生长需要充足的光照、适宜的温度、湿度和空气质量。
而我们的植物生长环境监测系统就是为了实时监测这些参数，以保证植物在最佳条件下生长。
我们设计的系统采用传感器和单片机作为主要组件。
传感器用于实时监测生长环境，包括温度、湿度、光照强度和二氧化碳浓度。
单片机则负责采集传感器数据并将其传输给计算机处理。
2. 传感器选型对于温度、湿度和光照强度的监测，我们选用了常见且成熟的传感器：DHT11和光敏电阻。
DHT11能够较为精确地测量温度和湿度，且价格低廉。
而光敏电阻能够感应环境光照强度的变化，用于判断植物生长是否受到充足的阳光照射。
对于二氧化碳浓度的测量，我们选用了传统的气体浓度传感器——TGS4161。
该传感器可以测量空气中的二氧化碳浓度，并以电压值的形式输出。
3. 控制终端选型我们采用了一款基于Atmega328微控制器的Arduino UNO开发板作为单片机控制终端。
该开发板集成了数字和模拟输入/输出接口，能够非常方便地与传感器通信。
此外，Arduino UNO还内置ISP接口，可通过USB串口线直接与计算机通信，非常方便程序调试和数据上传。
4. 硬件系统实现整个硬件系统分为两部分：传感器模块和控制终端。
传感器模块由DHT11、光敏电阻和TGS4161三个传感器组成，每个传感器都被连接到Arduino UNO开发板的数字/模拟输入端口。
控制终端由Arduino UNO开发板、LCD1602液晶屏和USB串口线组成。
Arduino UNO开发板通过串口线连接到计算机，实现了数据上传和程序调试功能。
而LCD1602液晶屏则用于显示各项监测参数。
5. 软件系统实现为了使系统能够实时监测植物的生长环境，并将数据发送至计算机进行处理，我们编写了一份基于Arduino IDE的程序。
植物工厂的智能化方案
植物工厂的智能化方案植物工厂的智能化方案可以包括以下几个方面的技术和系统：1. 自动化控制系统：通过传感器、执行器、控制器等设备，实现对植物工厂内环境的监测和控制，包括温度、湿度、光照、CO2浓度等参数的调节和维持。
通过自动化控制系统，可以提高生产效率和节省能源成本。
2. 光照系统：利用LED光源提供植物所需的光照，通过调控光照的颜色和强度，可以优化植物的生长和发育。
智能化的光照系统可以根据植物的需求，自动调节光照的参数，提供最适宜的光照环境。
3. 垂直种植系统：借助垂直种植架和自动植株定位系统，实现大规模、高密度的种植。
通过智能化的植株定位系统，可以自动识别和跟踪植株的生长情况，调节种植架的高度和角度，使植株得到均匀的光照和养分供应。
4. 水肥一体化系统：通过智能化的水肥一体化系统，可以实现对水和肥料的供应和管理，确保植物的正常生长和健康发育。
该系统可以监测和调节水分和肥料的浓度、PH值等参数，自动控制灌溉和营养供应的过程。
5. 数据监测与分析系统：通过传感器和数据采集设备，实时监测植物工厂内的环境参数和植物生长情况。
通过智能化的数据分析系统，可以对监测数据进行处理和分析，提供决策支持和优化调整，实现植物工厂的智能管理。
6. 无人机和机器人技术：利用无人机和机器人技术，对植物工厂进行巡检和作业，包括种植架的维护、病虫害的防治、收割和运输等。
通过智能化的无人机和机器人系统，可以提高作业的效率和精确度。
通过以上智能化方案的实施，可以提高植物工厂的生产效率、产品质量和资源利用效率，降低能源消耗和环境污染。
同时，智能化系统的应用还可以减轻人工劳动强度，并提供全面的数据支持和决策依据，实现植物工厂的可持续发展。
基于物联网的智能植物工厂控制与管理系统设计
基于物联网的智能植物工厂控制与管理系统设计物联网（Internet of Things，IoT）的发展，为传统产业与数字化技术的结合提供了巨大的可能性。
在农业领域，物联网技术的应用已经取得了显著成果，其中智能植物工厂作为一项重要的创新技术，引起了广泛关注。
本文将围绕基于物联网的智能植物工厂控制与管理系统的设计展开讨论。
智能植物工厂是一种利用现代科技手段对植物生长环境进行精细化控制和管理的一项技术。
通过物联网技术，智能植物工厂可以实现对植物的生长环境进行远程监控，并通过自动化系统对温度、湿度、光照等参数进行精确调控，为植物提供最优化的生长条件。
首先，基于物联网的智能植物工厂控制与管理系统设计需要具备实时监测和控制的能力。
传感器网络和数据传输技术的应用，可以实现对植物生长环境各项指标的实时监测。
通过在种植环境中布置温度传感器、湿度传感器、光照传感器等，可以采集到植物生长所需的关键数据。
同时，通过物联网技术将这些数据实时传输到中央控制系统，为管理者提供准确的环境状态信息。
在此基础上，智能植物工厂控制与管理系统可以通过自动化设备对温度、湿度、光照等参数进行实时调控，以满足不同植物在不同生长阶段的需求。
其次，智能植物工厂控制与管理系统设计需要考虑到节能环保的要求。
由于智能植物工厂通常采用封闭式种植环境，温度、湿度和光照等参数的稳定控制对能源消耗具有较高要求。
传统的植物种植方式通常需要大量的人工参与和能源供给，而智能植物工厂通过引入物联网技术，可以实现对能源的精细化调控。
例如，在光照方面，系统可以根据植物生长的需要，自动调节LED灯的亮度和时长，以实现能耗最小化。
这样一来，不仅可以提高植物生产效率，还可以降低能源消耗，减少对环境的负面影响。
此外，智能植物工厂控制与管理系统设计还需要考虑到数据的分析和决策支持。
通过物联网技术，系统可以将采集到的大量数据传输到云平台进行存储和分析。
通过对植物生长环境数据的分析，可以提取出生长规律和植物需求的模式，为管理者提供科学决策的支持。
植物工厂的智能化方案 (4)
植物工厂的智能化方案
植物工厂智能化方案是指利用先进的技术和设备，实现对
植物生长环境的监控、调控和管理，以提高植物的生长效
率和产量。
以下是一些常见的植物工厂智能化方案：
1. 自动化控制系统：通过自动化控制系统监测和控制温度、湿度、光照、CO2浓度等参数，实现对植物生长环境的精
确控制。
2. 智能灯光系统：利用LED灯光源替代自然光，根据不同
生长阶段的需求提供适宜的光照条件，可调控光照颜色和
强度，提高植物的生长速度和品质。
3. 空气循环系统：通过空气循环系统保持植物工厂内的空
气流动，均匀分布温度、湿度和二氧化碳，提高植物的光
合效率。
4. 自动喷灌系统：利用自动喷灌系统对植物进行定量、定
时的水分供应，确保植物的水分需求得到满足。
5. 智能监测系统：通过传感器监测植物的生长环境和生长
状态，实时采集数据，并通过数据分析和预测，提供决策
支持和优化种植方案。
6. 决策系统：基于大数据和技术，对植物的生长和产量进
行预测和优化，并提供种植管理的决策建议，提高决策的
准确性和效率。
7. 云平台管理系统：将植物工厂的各个智能化设备和系统
通过云平台连接起来，实现对植物工厂的远程监控和管理，方便决策者随时了解植物工厂的运行状况。
综上所述，植物工厂的智能化方案涵盖了多个方面的技术
和设备，通过集成和应用这些技术，可以实现对植物生长
环境的精确控制和管理，提高植物的生长效率和产量。
植物工厂的智能化方案 (3)
植物工厂的智能化方案植物工厂是一种利用现代科技手段，通过控制光、温度、湿度和其他环境因素，以及通过使用合适的营养液和栽培技术，在封闭的环境下种植作物的一种先进的农业生产模式。
植物工厂的优点包括节水、节能、减少了对土壤的依赖，以及无季节限制等。
而为了进一步提高植物工厂的效率和产量，智能化方案是关键。
一、传感器技术传感器技术是植物工厂智能化的基础。
通过在植物工厂内部布置各种传感器，可以实时监测和收集大量的数据，如温度、湿度、光照强度、CO2浓度等。
这些数据可以帮助农户和技术人员了解植物生长的环境条件，并及时调整和优化。
例如，如果温度过高，可以自动启动降温装置；如果湿度不足，可以自动启动加湿装置。
传感器技术的应用能够使植物工厂自动化程度更高，降低人工干预的成本，提高生产效率。
二、智能控制系统传感器技术收集到的数据需要经过处理和分析，才能为植物工厂的管理决策提供依据。
因此，智能控制系统是必不可少的。
智能控制系统可以根据传感器数据，自动调整植物工厂的环境条件，比如调整灯光的亮度和颜色，调整温度和湿度等。
此外，智能控制系统还能根据每种作物的生长需求，自动调整营养液的配方和供应。
通过智能控制系统，植物工厂的管理和运营成本可以大大降低，同时生产效率和产品质量可以得到提升。
三、技术技术的应用也能进一步提高植物工厂智能化的水平。
例如，使用机器学习算法可以对大量的数据进行分析和建模，从而预测出植物生长的最佳条件和最佳阶段，以及预测出可能出现的病虫害等。
这些预测结果可以帮助农户和技术人员提前做出调整和干预，减少损失。
此外，技术还可以实现自动化的种植管理，比如自动化的投水、施肥和采摘等，进一步提高植物工厂的效率和产量。
四、远程监控和管理植物工厂的智能化方案还需要能够实现远程监控和管理。
通过互联网和传感器技术的结合，农户和技术人员可以随时随地通过手机或电脑远程监控和管理植物工厂的运营情况。
他们可以实时了解环境条件的变化和作物生长的情况，并及时做出调整和干预。
植物工厂的智能化方案
植物工厂的智能化方案植物工厂的智能化方案主要包括以下几个方面：1. 自动化控制系统：植物工厂需要建立一个完善的自动化控制系统，包括温度、湿度、光照、二氧化碳浓度等环境参数的监测和调控。
通过传感器和执行器实时监测环境参数，并根据预设的参数范围进行自动调控，保证植物在最适宜的环境条件下生长。
2. 智能灌溉系统：使用智能灌溉系统可以根据植物的需水量和土壤湿度进行智能化的灌溉。
通过传感器实时监测土壤湿度，并根据预设的水分范围进行自动灌溉，避免过度灌溉或缺水的问题，提高水资源利用效率。
3. 光照控制系统：植物工厂需要提供适宜的光照条件来促进植物的生长。
智能化的光照控制系统可以根据植物的生长需求和光照强度进行智能调控，通过调整灯具的亮度和光照时间来满足植物的光合作用需求。
4. 智能化监测系统：植物工厂需要实时监测植物的生长情况和环境参数。
智能化监测系统可以通过摄像头和传感器实时监测植物的生长状态、病虫害情况、气候参数等，并将数据传输到中央控制系统进行分析和决策。
5. 数据分析和决策系统：植物工厂需要建立一个数据分析和决策系统，通过对植物生长数据和环境参数的分析，提供科学合理的决策支持，如调整光照强度、温度和湿度等参数，优化植物生长环境，提高产量和品质。
6. 远程监控和控制系统：植物工厂可以通过远程监控和控制系统实现对植物工厂的远程监测和控制。
通过互联网连接，可以随时随地监测植物工厂的运行状态，并进行远程控制，提高生产效率和管理便利性。
总之，植物工厂的智能化方案需要结合自动化控制系统、智能灌溉系统、光照控制系统、智能化监测系统、数据分析和决策系统以及远程监控和控制系统等多个方面的技术手段，实现对植物生长环境和生产过程的精确监测和智能调控，提高植物工厂的生产效率和质量。
植物生长环境的智能监测与控制系统设计
植物生长环境的智能监测与控制系统设计现代农业已经切实面临一个严峻的挑战——如何提高农业生产效率和质量，以满足不断增长的人口对食品的需求。
在这个问题中，植物生长环境的监测与控制成为了关键。
为此，智能化农业技术、物联网技术等新技术日益应用于农业生产中，其中植物生长环境的智能监测与控制系统设计也成为了新的研究方向。
一、应用前景随着技术的不断发展，智能监测与控制技术被广泛应用于植物生长环境中，以提高植物的生长质量和产量。
智能植物监测与控制系统拥有诸多优势，包括自动化、高效率、低成本等。
当然，它也可以节约能源和水等资源，减少环境污染，优化农业发展结构，从而使农业发展措施更加科学化、可持续、环保。
二、智能化监测对于智能化系统监测环境，主要包括测量环境中的温度、湿度、光照、CO2浓度等因子，监测植物的根系生长、叶子面积、花期生长等方面，为生长期的决策提供数据支持。
同时，还能及时识别、分析、评价环境变化的趋势和特点，结合历史数据进行适当的预测和分析，从而更高效地管理植物生长环境。
三、智能化控制在智能化监测的基础上，智能化控制系统可以为植物生长环境提供自动化控制和调节。
例如，通过调整灯光的光谱和照射时间，以适应不同季节、不同植物物种和生长阶段的需要。
此外，还可以适当控制温度、湿度、CO2浓度等因素，为植物的生长创造一个舒适、合适的环境。
而智能化控制还可以采用人工智能算法来自动调节生长环境，增强系统的智能化程度和自适应能力，加速植物的生长，提高生产效率。
四、前景展望随着现代农业日益智能化和自动化，新型技术和系统将会越来越广泛地应用于植物的生长环境监测与控制。
未来的智能化农业时代，不同生态环境中的作物将会被分区进行种植和管理，并采用智能植物监测与控制系统来进行精准化的监测和调控。
这将进一步提高农业的生产效率和质量，加快农业现代化进程。
总之，植物生长环境的智能监测与控制系统设计是一项非常重要的任务，可以优化农业生产，增强耐受性和适应能力，提高植物的生产性和品质。
植物工厂智能控制系统
植物工厂智能控制系统◎徐云捷顾敏娟应宇恒陈广智惠文豪（作者单位：江苏大学）管理科学一、引言现代设施农业发展飞速，许多发达国家已经将设施农业发展成为了强大的支柱产业并且形成完整的技术体系。
然而我国的设施农业发展水平相较于发达国家还是存在一些差距的，所以需要在这方面的技术上多进行研究。
植物工厂是设施农业的高级发展阶段，利用计算机和传感器或者电路结构等构成一个系统，对工厂环境内的温度，湿度，光强，二氧化碳浓度以及营养液等环境参数进行检测和控制，在高精度环境控制的条件下实现植物的高效高质的生产。
高精度的环境控制使得植物工厂能更好的适应对生长环境有高要求的植物，如人参、灵芝等昂贵药材以及一些观赏性植物等。
此外，植物工厂对于普通蔬菜水果的产量和质量更是有显著的保障。
植物工厂因为其高投入、高技术、精装备的生产体系，集生物技术、工程技术和系统管理于一体，使农业生产从自然生态束缚中脱离出来。
按计划周年性进行植物产品生产的工厂化农业系统，是农业产业化进程中吸收应用高新技术成果最具活力和潜力的领域之一，代表着未来农业的发展方向。
二、系统框架植物工厂智能控制系统的系统框架如图1所示。
图1系统框架图该系统选择了以FPGA 作为系统的主控，主要是相较于单片机，DSP 或者嵌入式等技术，FPGA 在设计ASIC 方面具有十分灵活的优势。
系统应用于高端和高精度的监控时，会需要大量的数据处理，同时还需要进行通信工作，若使用单片机，则需要较多的定时器，且需要设定多个中断程序，较为复杂，而FPGA 正好拥有并行处理的能力，所以选择了FPGA 作为系统核心。
系统的输入分为两部分，一部分是实时工作采集环境数据的传感器部分，另一部分是控制参数的输入，即设定植物工厂需要的温度，湿度，光照强度，CO2浓度等参数的具体值。
控制参数的输入部分有三个来源：本地单片机控制台、基于以太网通信的网络控制台和基于蓝牙通信的网络控制台，程序设定中可自行规定控制台等级和控制台开关权限。
基于6lowpan的智能家居环境监测系统设计
www�ele169�com | 7电子科技随着物联网技术的不断发展，智能家居越来越成为人们生活中不可缺少的一部分，可接入的智能家居设备也越来越多，这就带来了给传感网中的设备分配IP 地址的问题，传统的IPv4地址空间少（仅为232-1个地址），而且网络安全性不高，在这种情况下，6LoWPAN 组提出将IPv6应用到IEEE 802.15.4上，扩大了网络设备分配的地址空间，提高了网络安全，并且协议还可以扩展，使得WSN 与IP 网络紧密连接。
1 系统总体架构本文设计的系统主要包括：6LoWPAN 边界路由器、6LoWPAN 传感器节点、6LoWPAN 红外转发器节点。
其中6LoWPAN 传感器节点6LoWPAN 传感器节点将采集到的数据通过6LoWPAN 模块传输到6LoWPAN 边界路由器, 边界路由器将接收到的数据转换成符合IP 网络的数据和信息，将此数据通过Internet 传输到上位机及手机端等客户端。
客户端通过边界路由器建立与传感器节点之间的通信，根据监测的数据信息判断此时的环境状态，进而控制空气净化器和空调的开关。
如果空气净化器和加湿器没有WIFI 功能，则可以添加红外转发器节点，由客户端通过6LoWPAN 边界路由器与电器建立连接，控制红外转发器打开或关闭空调等电器。
2 智能家居环境监控系统的硬件设计系统采用的是国内三木公司生产的6LoWPAN 模块，其核心芯片为CC2538，选用一个模块作为边界路由器，传感器连接6LoWPAN 模块构成传感器节点，红外转发器也连接6LoWPAN 模块构成继电器节点，通过边界路由器实现数据在无线传感网与 IPv6 网络之间传输。
组网时作为边界路由器的6LoWPAN 节点要连接ENC28J60以太网模块，才能组建网络，监听6LoWPAN 和串口有无数据。
系统硬件结构图如图1所示。
本文中的传感器节点选用的传感器有：（1）温湿度传感器DHT11，采用3~5V 供电，直接接到6LoWPAN 开发板的5V 接线端子处，DHT11传感器与（2）环境气体传感器SGP30，测量室内二氧化碳、TVOC 浓度。
植物工厂的智能化方案
植物工厂的智能化方案植物工厂的智能化方案主要包括以下几个方面：1. 自动化种植系统：利用自动化设备和传感器监测植物的生长环境，包括温度、湿度、光照、二氧化碳浓度等参数，并根据植物的需求自动调节这些环境因素，以提供最适宜的生长条件。
2. 智能灌溉系统：通过水分传感器监测土壤湿度，根据植物的需求自动控制灌溉设备的开关，实现精确的水分供应，避免过度或不足的灌溉。
3. 智能施肥系统：利用传感器监测土壤中的营养元素含量，根据植物的需求自动调节施肥设备的投放量和频率，实现精确的营养供应，提高植物的生长效率。
4. 光照控制系统：根据植物的生长阶段和需求，利用光照传感器和智能照明设备调节光照强度和光照周期，提供最适宜的光照条件，促进植物的光合作用和生长发育。
5. 数据监测与分析系统：通过安装传感器和监测设备，实时监测植物的生长环境和生长状态，收集大量的数据。
利用数据分析和人工智能技术，对这些数据进行处理和分析，提供准确的生长预测和决策支持，帮助优化种植方案和提高产量。
6. 远程监控与控制系统：通过互联网技术，将植物工厂的各个智能设备连接到一个中央控制系统，实现远程监控和控制。
种植者可以通过手机或电脑随时随地监控植物的生长状态和环境参数，并对各个设备进行远程控制和调节。
7. 智能化管理系统：利用物联网和云计算技术，将种植者的管理工作数字化和自动化。
包括种植计划的制定、库存管理、订单管理、质量控制等。
通过集成各个智能设备和数据分析系统，实现生产过程的全面监控和管理，提高生产效率和质量。
总之，植物工厂的智能化方案通过自动化设备、传感器、数据分析和远程控制等技术手段，实现对植物生长环境和生长过程的精确监测和控制，提高生产效率、减少资源消耗，并提供科学依据和决策支持，帮助种植者实现高质量、高产量的植物种植。
毕业设计(论文)-智能农业监测系统设计[管理资料]
![毕业设计(论文)-智能农业监测系统设计[管理资料]](https://img.taocdn.com/s3/m/7131561c0975f46526d3e190.png)
智能农业监测系统设计摘要在科技高速发展的今天，传统的农业生产方式已经渐渐跟不上快速发展的经济需求。
因此人们利用先进现代化科技创造了温室大棚、作物杂交、无土栽培、太空育种等众多现代化农业种植技术。
但这些先进的农业生产方式大多数都是投入成本高，操作技术复杂，对操作人员的素质要求很高，从而难以使普通的农民用户运用上这些先进农业生产技术。
本课题意在设计一款适合普通农民大众使用智能农业监测系统，本智能农业监测系统主要应用于温室大棚农业生产。
本系统主要基于嵌入式系统设计，采用ARM920T架构的S3C2440A芯片作为主控芯片，用DHT11(温湿度监测)、MH-410D5(二氧化碳传感器)、MQ-2(烟雾监测传感器)、TSL2561(光照强度传感器)等传感器作为系统的环境监测模块，用RS485串口作为系统远程通信接口，用P35触摸屏作为系统人机交互窗口。
本系统的最终实现效果为能够对温室内温湿度、光照强度、CO₂浓度实时监测，且能将监测数据在P35屏上以直观的形式显示出来，当其中的某项指标达到预设值时系统能立马做出信息反馈，调动其他设备及时对温室环境做出调控。
最后系统还能够进行远程控制和检测温室内烟雾与可燃性气体的浓度，做到遇火灾报警功能。
整个系统具有简单易用、成本低廉、智能化程度高、可靠性高等特点，非常适合普通农民大众使用。
关键词：温室大棚、智能监测、嵌入式、传感器DESIGN OF INTELLIGENT AGRICULTURALMONITORING SYSTEMABSTRACTIn today's rapid development of science and technology, the traditional mode of agricultural production has gradually failed to keep pace with rapid economic development people use advanced science and technology created the greenhouses, soilless cultivation technology, space breeding, and many other modern agricultural cultivation most of these advanced agricultural mode of production is high cost, complex operation technology, high quality requirements for operator, user is difficult to make ordinary farmers use these advanced agricultural production technology.This topic aims to design a suitable for the use of intelligent monitor and control system for agricultural ordinary farmers, the intelligent monitoring system is mainly used in agricultural greenhouses in agricultural is mainly based on the embedded system design, with samsung S3C2440 chip as a system of master control chip, using DHT11 (temperature and humidity monitoring), MH –410D5 (carbon dioxide sensor), MQ - 2 (smoke monitoring sensor), TSL2561 (such as light intensity sensor) sensor as a system of environmental monitoring module, the remote communication interface using RS485 serial port as a system, use P35 touch screen as human-computer interaction system realizes the effect of this system is able to greenhouse humidity, temperature, light intensity and CO₂concentration in real-time monitoring, and can monitor data on P35 screen will display in the form of intuitive, when one of these index reaches preset system can make information feedback immediately, transfer the other equipment in a timely manner to control the greenhouse system will also be able to remotely control and detect smoke and the concentration of combustible gas in greenhouse, do meet fire alarm function.The whole system is simple and easy to use, low cost, high intelligent degree, high reliability characteristics, very suitable for the use of ordinary farmers.KEY WORDS：Greenhouses, Intelligent Monitoring, Embedded, Sensors目录前言 (1)第1章绪论 (2)§智能农业监测系统的概念 (2)§智能农业监测系统的主要内容 (2)§智能农业监测系统的主要特点 (2)§智能农业监测系统的研究意义 (3)§农业监测系统的发展历程与未来发展趋势 (3)第2章智能农业监测系统的总体设计方案 (4)§智能农业监测系统设计概述 (4)§功能要求 (4)§技术指标 (4)§智能农业监测系统的硬件设计方案 (4)§智能农业监测系统的软件设计方案 (6)第3章智能农业监测系统硬件设计与实现 (7)§微处理器的选择 (7)§ S3C2440A简介 (7)§ S3C2440A的内部组成结构 (7)§ S3C2440A的主要功能介绍 (7)§ S3C2440A的PWM定时器 (8)§ S3C2440A的中断系统 (9)§传感器的选择 (10)§传感器的对比与选择 (10)§传感器简介 (12)§传感器引脚说明及数据传输 (16)§触屏显示器P35 (21)§ P35屏引脚说明 (21)§ P35屏的控制与配置 (22)§ MCU外围电路设计 (23)§电源电路设计 (23)§ 485通信接口设计 (23)§报警与复位电路设计 (24)§执行控制电路设计 (25)第4章智能农业监测系统软件设计 (26)§程序设计的基本框架 (26)§软件流程分析 (27)§各模块程序设计 (27)§数据采集模块程序设计 (27)§显示模块程序设计 (30)§执行模块及报警模块程序设计 (30)第5章系统调试 (32)§软硬件调试 (32)§硬件调试 (32)§软件调试 (32)§软硬件关联调试 (32)§功能测试 (32)结论 (34)参考文献 (35)致谢 (36)附录 (38)前言自从改革开放以来我国经济发展发生了巨大变化，但农业一直在国民经济中占有重要地位，可是随着社会的高速发展，传统的农业生产方式已经渐渐满足不了现代经济发展的需求。
基于6LoWPAN物联网的监测系统设计
网络 具何其他ｌ 尢线传感网络所没有 的优势 ，即布置简单 、维护方
传统 的操作 系统是通过栈保存进程上 下文的，不 阿的进程需
便 、功 耗低 、成本低的优势 ，可以在没有任 何基 础设 施做铺垫的 要不同的栈进行保存 ，由于 ６Ｉ ｏＷＰＡＮ网络节点的 内存很有限 ．
情况下 实现 微 设备 联 ，并且可 以实现稳定方 便的环境 监测 系 所以传统的操作系统不适用于传感器设备 要解决在有限内存的
ＣＥＲＮＥＴ学术专栏 匝 蒌圈
基 于 ６ ＬｏＷ ＰＡＮ物联 网的监测系统设计
摘 要 ：针 对于传统的 ＩＴ动环 系统庞大 、成本 高昂、；隹确性较 差、实施 困难 ，本 系统利 用 ｌＰｖ６网络 ，基于 ６ＬｏＷＰＡＮ （面向低 功耗 无线局域 网的 ＩＰｖ６）和无线传感 网技 术，设计 ＩＴ动环监测 系统 ：通过 ＩＰｖ６网络部署并进行数据传输 和监 测，主要 包括 监测节 点 、６ＬｏＷＰＡＮ 传感 网络 、监测 主机 （监 测 中心 ）三部 分 能够满足大规 模 自组织 网络的需要 ，并移植嵌入式操作 系统 Ｃｏｎｔｉｋｉ，实 现环境 中实时参数 的采集与传输 测试结 果表 明，该 系统 具有低功耗 、自组织、开放性 ，能用 ＩＥＥＥ ８０２．１５．４支持 基于 ＩＰ通信 的同时， 遵 守 开 放 标 ；住以及 保 证 与其 他 Ｉｌ，设 备 的互 操 作 性 ，而且 可 以在 纯 ＩＰｖ６环 境 下 运 行 系统 ：
统 设 汁系统分 为两个部 分来完成 ，即 ６ＬｏＷＰＡＮ网络和互联 网 情况下保存进程上下文 ，可以使用 Ｐｒｏｔｏｔｈｒｅａｄｓ机制 ，通过保存
网络两 个部分 ，这两 邙分通过串 ［１通信 的方式来通信 ，最终 实现 进程被阻塞处的行数 （进程结构体的一个变量 ，ｕｎｓｉｇｅｄ ｓｈｏｒ！类
基于商业云平台植物工厂环境监测系统的研究与实现
基于商业云平台植物工厂环境监测系统的研究与实现一、内容描述随着科技的发展和人们对食品安全、环保意识的提高，植物工厂作为一种新型的农业生产方式，逐渐受到广泛关注。
植物工厂利用先进的技术手段，实现对植物生长环境的精确控制，从而提高产量和品质，降低对环境的影响。
然而植物工厂的环境监测系统对于保证植物生长条件的稳定性和可控性具有重要作用。
本文旨在研究并实现一种基于商业云平台的植物工厂环境监测系统，以满足植物工厂在环境监测方面的需求。
本研究首先对植物工厂环境监测系统的基本原理进行了分析，包括温度、湿度、光照、土壤水分和气体浓度等方面的监测。
然后针对现有环境监测系统的不足之处，提出了一种基于商业云平台的环境监测系统架构设计。
该架构包括数据采集模块、数据传输模块、数据存储模块和数据处理与分析模块等四个部分。
其中数据采集模块采用各种传感器对植物工厂内的环境参数进行实时采集；数据传输模块负责将采集到的数据通过有线或无线方式传输至云端；数据存储模块负责对传输过来的数据进行存储和管理；数据处理与分析模块则对存储在云端的数据进行处理和分析，为植物工厂提供决策支持。
为了验证所提出环境监测系统的有效性和可行性，本文还设计了相应的实验方案，并在实际的植物工厂环境中进行了测试。
实验结果表明，基于商业云平台的环境监测系统能够有效地实现对植物工厂环境参数的实时监测和数据传输，为植物工厂提供了稳定的运行环境，有利于提高植物产量和品质。
本文对所提出的基于商业云平台的植物工厂环境监测系统进行了总结和展望。
在未来的研究中，可以进一步优化系统的设计，提高数据的精度和实时性，以及扩展系统的适用范围，使其在更多的植物生产场景中得到应用。
A. 植物工厂的概念和意义提高生产效率：植物工厂可以在短时间内实现大量农作物的生产，大大提高了农业的生产效率。
与传统的农田种植相比，植物工厂可以减少土地、水资源和能源的消耗，降低生产成本。
保护环境：植物工厂采用无土栽培技术，减少了化肥、农药等对环境的污染。
基于6LoWPAN的植物工厂智能监测系统设计
基于6LoWPAN的植物工厂智能监测系统设计作者：于鹏澎潘杰来源：《科技视界》2019年第22期【摘要】针对植物工厂对温湿度、CO2浓度、光照等环境参数的智能监测要求，基于6LoWPAN技术设计了植物工厂智能监测系统。
通过搭建监测系统总体架构，设计6LoWPAN 网关节点和传感器节点硬件电路、软件程序，实现对植物工厂内环境信息的综合、实时、智能监测，提升植物工厂生产信息化水平。
【关键词】植物工厂;6LoWPAN;监测系统中图分类号： S126 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）22-0016-002DOI：10.19694/ki.issn2095-2457.2019.22.006隨着工业发展和城市规模扩张，生态环境不断恶化，传统农业生产方式受到严重挑战，已不能满足人们对高品质作物的需求[1]。
以设施园艺、环境科学和电子信息等技术为基础的植物工厂作为最新现代农业生产方式，成为破解这一难题的关键。
植物工厂内温湿度、CO2浓度、光照是影响作物生长的主要因素，对其进行实时监测控制是保障作物高效生产的基础[2]。
目前，我国植物工厂监测系统多采用独立控制，设备间不互联，缺乏整体性，扩展能力差不满足现代植物工厂综合、实时、智能监测要求[3]。
6LoWPAN（IPv6 over Low-power wireless Personal Area Networks）技术实现了IEEE802.15.4无线传感器网络与IPv6网络的无缝连接[4]，具有低功耗、地址资源丰富、自主组网、实时性强等优点，可应用于植物工厂智能监测系统中。
1 植物工厂智能监测系统总体架构植物工厂内作物要保持最佳生长状态，离不开适宜的温湿度、CO2浓度、光照等环境因素。
基于6LoWPAN的植物工厂智能监测系统通过实时准确监测环境因素，为内部环境调节提供依据。
本文设计的监测系统由PC终端，路由器，6LoWPAN网关和传感器节点组成，具体如图1所示。
一种基于大数据的便携式植物工厂监控系统[实用新型专利]
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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201821389457.6(22)申请日 2018.08.27(73)专利权人 安徽朗坤物联网有限公司地址 230088 安徽省合肥市高新区天柱路11号(72)发明人 杨宝华 徐珍玉 徐珍恒 叶生波 (74)专利代理机构 南京天华专利代理有限责任公司 32218代理人 许轲(51)Int.Cl.G05B 19/418(2006.01)G01D 21/02(2006.01)G08C 17/02(2006.01)H02J 7/35(2006.01)(54)实用新型名称一种基于大数据的便携式植物工厂监控系统(57)摘要本实用新型公开了一种基于大数据的便携式植物工厂监控系统，其包括太阳能供电系统，数据采集系统，中央处理器、大数据处理模块、数据传输系统、数据反馈模块及控制模块，所述的数据采集系统包括环境监测模块、营养液监测模块、摄像头模块，数据采集系统通过所述数据传输系统将采集到的数据传输至所述中央处理器，中央处理器再通过无线传输模块将数据传输给云平台并且显示，云端的大数据处理模块调取云平台上的数据并对数据处理后再反馈给中央处理器，中央处理器通过控制模块对内部环境进行调节。
本系统能实时的监测植物工厂内部的环境和植物生长状况，它不仅适用于家庭区域中，还可以适用于野外作业，为长期在野外作业的人员提供新鲜的蔬菜。
权利要求书1页 说明书4页 附图1页CN 208580322 U 2019.03.05C N 208580322U1.一种基于大数据的便携式植物工厂监控系统，其特征在于：包括太阳能供电系统，数据采集系统，中央处理器、大数据处理模块、数据传输系统、数据反馈模块及控制模块，所述的数据采集系统包括环境监测模块、营养液监测模块、摄像头模块，数据采集系统通过所述数据传输系统将采集到的数据传输至所述中央处理器，中央处理器再通过无线传输模块将数据传输给云平台并且显示，云端的大数据处理模块调取云平台上的数据并对数据处理后再反馈给中央处理器，中央处理器通过控制模块对内部环境进行调节。
基于LabVIEW的植物生长状态监控系统研究
基于LabVIEW的植物生长状态监控系统研究植物生长状态监控系统是一种利用现代信息技术手段对植物的生长状态进行实时监测和分析的系统。
这个系统可以帮助农民和植物研究人员更好地了解植物的生长情况，以便及时调整种植环境和管理方式，提高植物的产量和品质。
本研究将基于LabVIEW平台，设计一种植物生长状态监控系统，以实现植物生长状态的实时监测和分析。
一、植物生长状态监测技术植物的生长状态受到多种因素的影响，包括光照、温度、湿度、二氧化碳浓度等环境因素，以及植物本身的生理特性。
为了全面了解植物的生长状态，需要采集并分析这些因素对植物生长的影响。
目前，常用的植物生长状态监测技术包括传感器监测、图像识别和数据分析等方法。
1. 传感器监测传感器是一种能够感知环境参数并将其转化为电信号的装置，可以用于监测植物生长所需的光照、温度、湿度和二氧化碳浓度等参数。
通过传感器监测技术，可以实时采集植物生长环境的数据，并通过数据分析来评估植物的生长状态。
2. 图像识别图像识别技术可以用于监测植物的生长情况，通过对植物的生长过程进行图像采集和分析，可以实时观察植物的形态、颜色、大小等特征，以便了解植物的生长状态。
二、基于LabVIEW的植物生长状态监控系统设计LabVIEW是一种面向工程和科学应用的图形化编程环境，具有可视化编程、数据采集、信号处理、分析和控制等功能，非常适合于植物生长状态监控系统的设计与开发。
1. 系统架构设计基于LabVIEW平台的植物生长状态监控系统，可以分为传感器监测模块、图像采集模块、数据分析模块和用户界面模块四个部分。
传感器监测模块负责采集植物生长环境的光照、温度、湿度和二氧化碳浓度等参数，将采集到的数据传输至中央处理器；图像采集模块负责采集植物的生长图像，并将图像数据传输至中央处理器；数据分析模块负责对传感器监测和图像采集所得数据进行分析，评估植物的生长状态；用户界面模块负责向用户展示植物生长状态监控系统的运行情况和分析结果。
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,1。
图1监测系统架构功能。
图26LoWPAN网关节点硬件结构图2.2传感器节点硬件设计
传感器节点作为植物工厂智能监测系统关键模块,对植物工厂内各种环境参数进行采集并传输至
作者简介:于鹏澎(1988—),男,安徽宿州人,汉族,硕研究生,江苏大学农业装备工程学院,工程师,研究方向为电信息监测技术。
Science&Technology Vision
科技视界
传输。
图3传感器节点硬件结构图
传感器节点硬件设计中,传感监测电路根据监测
环境参数不同选配不同类型传感器。
本设计分别选
用:(1)DHT11型温湿度传感器:该传感器检测温度、
湿度参数,数字量输出,单总线通讯,接口简单,响应
快、抗干扰,适用范围广;(2)TGS4160型CO2传感器:
该传感器检测CO2浓度,属于电化学型传感器,电压
模拟量输出,测量范围广,功耗低,持久耐用;(3) BH1750FVI型光照传感器:该传感器检测光照强度,光谱灵敏度高、测量范围广、可靠性高、功耗低、支持I2C
接口。
3植物工厂智能监测系统软件设计Contiki是专为LLN(Low power and Lossy networks)网络开发的操作系统,并提供uIPv6协议栈支持,具有处理无线传感器网络数据帧和IPv6网络数据报文的功能[7]。
本文设计的监测系统软件基于Contiki操作系统开发,具体分为网关节点软件设计和传感器节点软件设计。
6LoWPAN网关节点通电后,监听UDP端口状态,等待接收远程PC端数据并进行解析处理。
依据接收到的内容生成不同指令,在完成数据压缩、报文分片。
4(b)。
图4植物工厂智能监测系统程序流程图
4结语
本文基于6LoWPAN技术设计了植物工厂智能监测系统,能够实现植物工厂内无线传感器监测网络与IPv6网络的互联互通,实现植物工厂环境参数实时监
测,为植物工厂内作物保持最佳生长状态提供保证。
【参考文献】
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[2]高菊玲,孔德志.微型植物工厂的设计[J].科技信息,2012 (32):227.
[3]李晨东.基于6LoWPAN技术的温室大棚监控系统的研究与设计[D].东华大学,2016.
[4]王琰琳.基于6LoWPAN的物联网医疗监护系统设计[J].黑龙江科技信息,2017(14):191-192.
[5]景强.基于CC2538无线传感器网络节点设计研究[D].中北大学,2018.
[6]陈克涛,张海辉,张永猛,等.基于CC2530的无线传感器网络网关节点的设计[J].西北农林科技大学学报(自然科学版),2014,42(05):183-188.
[7]田广东,叶鑫.基于Contiki的6LoWPAN边界路由器的设计[J].电子技术应用,2016,42(03):61-63+70.。