植物生长环境监测的研究

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基于传感器技术的植物生长环境监测研究

基于传感器技术的植物生长环境监测研究

基于传感器技术的植物生长环境监测研究近年来,随着城市化进程加快和环境污染严重,人们对绿色生态环境的关注程度逐渐提高。

植物是自然中重要的生物资产,而植物的生长环境是影响其生长发育和品质的关键因素。

因此,准确监测植物的生长环境对于保障植物健康生长、提高产量和产品质量至关重要。

基于传感器技术的植物生长环境监测研究,是保障植物健康生长的关键技术之一。

它不仅可以实现植物的自动化监控和控制,还能有效的提高生产效率和经济效益。

本文将就基于传感器技术的植物生长环境监测研究进行探讨。

1.传感器技术在植物生长环境监测中的应用传感器是现代化生产中主要的监测和控制技术之一。

通过使用各种传感器,可以测量和监测植物生长过程中的关键参数。

目前,市场上较为常见的植物生长环境监测传感器主要包括光照传感器、土壤湿度传感器、温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器、无线网关和数据采集系统等组成。

这些传感器不仅能够提供植物生长所必需的环境数据,还可以将数据发送到数据采集系统中进行分析和处理。

因此,传感器的应用可以使数据的采集和分析实现自动化,减少人力资源成本,提高数据采集的效率和准确度。

2.传感器技术在植物生长环境监测中的优势2.1 提高数据采集准确度借助传感器技术测量植物生长环境中的各项参数,可以避免出现人工采集数据的误差。

传感器的自动采集机制能够实时获取环境参数并反馈给数据采集系统,数据采集的准确度得以大幅提高。

2.2 开发植物的最佳生长环境借助传感器技术,可以实时监测植物生长环境中的各项参数,并通过数据分析和处理,将数据反馈给相应的控制系统。

以土壤湿度传感器为例,根据实时采集的土壤湿度数据,控制系统可以确保植物的灌溉量在合理水平内,实现植物的最佳生长环境配置。

2.3 降低生产成本和提高生产效率传感器技术的应用,可以让产品制造商在保证产品质量的同时,最大限度地降低生产成本和提高生产效率。

自动化采集机制可以避免环境因素对植物的干扰,并确保生产过程的稳定性,提高效率和品质。

植物生长环境监测系统设计与开发

植物生长环境监测系统设计与开发

植物生长环境监测系统设计与开发一、绪论植物生长环境是作物生长的关键因素之一,其稳定和优化可以提高作物的产量和品质。

为了实现对植物生长环境的精细化控制与管理,需要建立一个高效且智能的环境监测系统。

本文旨在研究植物生长环境监测系统的设计与开发。

二、植物生长环境的监测要求植物生长环境监测系统应能对光、温、湿度、二氧化碳浓度等参数进行实时监测,这些参数对作物的生长发育影响极大。

1. 光照度监测光照是植物生长的必要条件,对光的强度和光周期都有一定的要求。

光照度监测可以帮助农民掌握植物需要的光照度区间,以便调节光源。

2. 温度监测温度是影响作物生长的另一个重要因素,不同的作物会对温度有不同的要求。

如果温度过高或过低,会阻碍植物的正常生长。

3. 湿度监测适宜的湿度对植物的生长发育很关键。

过低或过高的湿度都会对作物产生不利影响。

测量湿度可以帮助控制灌溉和通风,保证植物生长的湿度环境。

4. 二氧化碳浓度监测二氧化碳是植物进行光合作用的必要物质之一。

监测二氧化碳浓度可以掌握作物所需的浓度,并调节投放二氧化碳的量。

三、植物生长环境监测系统设计1. 系统架构设计植物生长环境监测系统包括传感器、数据处理、控制设备等组成部分,其基本架构如下所示:(1)传感器部分:用于检测植物生长环境中的光照度、温度、湿度、二氧化碳浓度等参数;(2)数据处理部分:将传感器采集到的数据进行处理与分析;(3)控制设备部分:通过设置传感器和执行器之间的逻辑关系,以便控制植物生长环境。

2. 传感器设计植物生长环境监测系统需要使用多种传感器进行检测。

每个传感器需要能够检测到一个或多个环境参数。

(1)光传感器:利用光敏元件来检测光照度强度,可以是颜色传感器或光敏电阻。

(2)温度传感器:通过温度敏感元件测量周围环境的温度,可以使用热电偶、热敏电阻或红外传感器等。

(3)湿度传感器:通过测量空气中的湿度来确定环境的湿度,包括电容式和电阻式湿度传感器。

(4)二氧化碳浓度传感器:通过二氧化碳浓度敏感元件检测周围环境的二氧化碳浓度,可以使用红外传感器、电化学传感器和光纤传感器等。

生态环境对植物生长的影响及其环境的监测

生态环境对植物生长的影响及其环境的监测
证作 物 正 常快速 的成 长。
【 关键 词】 温度
湿度
光 照度
农作 物 生 态监 测 系统 温湿 光记 录仪 影 响光 合 、 吸 、 腾 等代 谢 过 程 , 可 以通 过 呼 蒸 也 影响 有 机 物 的合 成 和 运输 等代 谢 过程 来 影 响 植 物 的生 长 , 可 以 直 接影 响土 温 、 温 , 过 影 还 气 通 响水 肥 的 吸 收 和输 导来 影 响植 物 的生 长 。 由 于 参 与 代谢 活 动 酶 的活性 在 不 同温 度下 有 不 同 的 表 现 , 以温 度 对植 物 生 长 的影响 也具 有 最 低 、 所 最 适 和最 高温 度 三基 点 。
光是 植 物 进 行 光合 作 用 的能 量来 源 。光 合 作 用 主要 是 依 靠 植 物 的 叶 绿 素 这 一 器 官 完 成 的 。阳性 植物 是指 在 强光 环境 中才 能生 长健 壮 , 在 隐蔽 和 弱 光 条件 下 生 长发 育 不 良的植 物 。 阴 性植 物 是 在 较 弱 的光 照 条件 下 比在 强 光条 件 下 生 长 良好 的 植 物 ,但 并 不是 说 明它 对 光 照没 有 要 求 ,当光 照 过 弱 的时 候 ,它 也无 法 正 常 的 生 长 。 同一 种 植 物 在不 同的 生长 发育 阶段 对 光 的 要 求 也不 一 样 , 了植 物 能够 正 常快 速 的生 长 , 为
光 照是 必不 可 少 的 。
既 然 生 态 环 境 对 农 作 物 的影 响如 此 重 要 , 那么我们就有必 要对农作物进行生态监测 , 以 保 证 农 作 物 在 适 合 自 己茁 壮 成 长 的条 件 下 生
长。
2 生态 环境 的 监测
21 农 作 物 生 态 监 测 系统 .

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

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。

植物生长环境监测与控制系统设计

植物生长环境监测与控制系统设计

植物生长环境监测与控制系统设计植物生长环境监测与控制系统是一种用于管理室内或温室中植物生长环境的技术,旨在创造最理想的环境条件,以提高农作物的生长质量和产量。

本文将探讨植物生长环境监测与控制系统的设计原理、关键组成部分以及其应用。

一、设计原理植物生长环境监测与控制系统的设计是基于植物对环境因素的需求和相应的生长规律。

主要包括以下几个方面:1. 光照控制:植物对光照有不同的需求,包括光照强度、光照周期等因素。

监测系统通过光传感器获取光照强度数据,并将其与预设目标进行比对,通过控制灯具的开关和调节灯具的亮度来实现光照控制。

2. 温度和湿度控制:适宜的温度和湿度是植物生长的关键因素之一。

监测系统通过温湿度传感器实时监测温度和湿度,并将其与设定的目标值进行比对。

通过控制风扇、加热器、湿度调节器等设备,调节室内环境的温湿度,以满足植物的需求。

3. CO2浓度控制:二氧化碳浓度也是影响植物生长的重要因素。

系统通过CO2传感器监测室内CO2浓度,并根据预设目标进行控制。

通过控制CO2补充装置,向室内补充适量的CO2,以提高植物的光合作用效率和生长速度。

4. 水肥控制:植物对水分和营养物质的需求有所不同。

系统通过土壤湿度传感器监测土壤水分状况,并通过控制水泵的工作时间、流量和周期,来调节植物的灌溉水量。

同时,通过液体肥料控制装置,根据植物的需求,定时定量地向植物供应适量的营养物质。

二、关键组成部分植物生长环境监测与控制系统主要由以下几个关键组成部分构成:1. 传感器:光照传感器、温湿度传感器、CO2传感器、土壤湿度传感器等,用于实时监测环境因素的变化。

2. 控制器:将传感器采集到的数据进行处理和判断,并进行相应的控制操作,包括开关灯具、调节温湿度、补充CO2、控制灌溉等。

3. 执行器:负责执行控制器的指令,比如控制灯具、温湿度调节器、CO2补充设备、水泵和液体肥料控制装置等。

4. 数据存储与分析:将传感器采集到的数据进行存储,以备后续分析和优化控制策略。

智慧农业中的植物生长环境监测技术

智慧农业中的植物生长环境监测技术

智慧农业中的植物生长环境监测技术随着生产力水平的提高,我们的农业生产也由传统的低效生产转变成了一种高科技、高效率的智慧农业。

而在智慧农业中,植物生长环境监测技术是其中至关重要的一环。

今天,我们就来深入探讨一下,植物生长环境监测技术在智慧农业中的应用及其优势。

一、植物生长环境监测技术在智慧农业中的应用植物生长环境监测技术,在智慧农业中有着非常广泛的应用。

它可以通过实时监测大气、土壤、水分、气温、光照等因素,来了解植物生长的状况,以及环境对植物的影响。

在智慧农业中,植物生长环境监测技术主要可以应用于以下几个方面:1. 土壤监测土壤对于植物生长有着至关重要的作用。

通过植物生长环境监测技术可以实时监测土壤中的PH值、盐分、含水量、氮、磷、钾等因素,从而可以掌握土壤的肥力情况。

并且,可以通过给土壤添加适量的肥料,可以使土壤更加适合植物生长,从而提高植物的产量。

2. 光照监测光照对植物生长同样有着非常大的影响。

过强或过弱的光照都会影响植物的生长。

通过植物生长环境监测技术可以实时监测光照强度的变化,并且可以根据植物生长的不同阶段,对光照的强度和时间进行合理的控制,以提高植物的产量。

3. 水分监测水分是植物生长必不可少的因素之一。

在智慧农业中,植物生长环境监测技术可以通过实时监测土壤中的水分含量,从而可以判断植物生长的情况。

并且,通过智能系统的控制,可以根据植物对水分需求的不同阶段,进行适当的浇水和停水,从而保证植物的生长和产量。

二、植物生长环境监测技术的优势植物生长环境监测技术在智慧农业中的应用,不仅可以提高植物生长的质量和产量,同时还有着以下几个方面的优势。

1. 精细化管理植物生长环境监测技术可以实时监测植物生长的各种因素,并且可以通过智能控制系统,对每一个环节进行精确的控制。

从而可以大大提高智慧农业的管理精度和效率。

2. 促进农业可持续发展智慧农业通过应用植物生长环境监测技术,可以更加节约水资源和农药肥料的使用,从而减少对环境的污染。

多波段光谱技术在植物生长监测中的应用研究

多波段光谱技术在植物生长监测中的应用研究

多波段光谱技术在植物生长监测中的应用研究随着人们对环境和食品安全的关注度不断提高,农业行业的现代化进程也在不断加速。

优化种植管理,提高农作物的收益和质量,成为了现代农业发展的一个重要方向。

近年来,多波段光谱技术作为一种新兴的监测方法,已成为了研究植物生长规律、分析农业品质的重要手段。

一、多波段光谱技术的基本原理多波段光谱技术是基于光谱学的一种监测方法,主要是利用植物吸收和散射光的不同特性,以检测植物在光谱波段上的反射率和吸收率,并据此分析植物的生长状况、健康程度、养分状态等信息。

多波段光谱技术所涉及的光谱波段非常广泛,包括可见光、近红外、中红外等波段,从而提供了更全面、更有针对性的植物监测结果。

二、多波段光谱技术在植物生长监测中的应用1.植物生长监测多波段光谱技术可以帮助监测农作物的整个生长周期,从种植之初到采摘之后。

在不同的生长阶段,农作物对光谱波段的反射率和吸收率有所不同,通过检测这些数据,可以有效监测农作物的生长状况、植株数量、叶片质量、养分含量等,并对农民进行相关农作物管理建议。

2.病害检测农作物病害是现代农业中一个难题,多波段光谱技术也可以用于监测果树细菌性病害、棉花黑斑病、玉米秆腐病等病害。

在病害的发生过程中,受感染的植株产生了明显的生理变化,该技术能够实时监测这些变化,并通过比较健康和感染植株的反射率和吸收率差异,来诊断农作物病害。

3.水分检测在干旱地区的现代农业中,水分是一个重要问题。

多波段光谱技术可以用于监测土壤水分、作物水分需求等,帮助农民及时地调整灌溉方法,保证作物的适当水分量,提高作物的产量和质量。

三、多波段光谱技术存在的不足及发展趋势多波段光谱技术虽然已经在植物生长监测等方面取得了一定的进展,但是也存在着一些不足之处,如需求高昂、设备精度要求较高、数据处理过程复杂等。

未来,随着科技的不断进步和工业界的加强支持,相信多波段光谱技术将会不断发展和完善。

有可能,越来越多的设备将逐渐被小型化,以适合到田间地头的植物监测。

作物的长势和环境的检测方法并描述及优缺点

作物的长势和环境的检测方法并描述及优缺点

作物的长势和环境的检测方法1. 介绍作物的长势和环境的检测方法是农业领域的重要课题,它涉及到作物生长的各个阶段以及环境对作物生长的影响。

在现代农业中,了解作物的长势和环境的实时信息对于科学种植、实现高产高效具有重要意义。

本文将结合实际案例,探讨作物长势和环境检测方法的具体内容,并分析各种方法的优缺点。

2. 传统的作物长势和环境检测方法2.1 人工观测法优点: - 可以直接观察到作物的生长状况,包括株高、叶面积、叶色等。

- 料测单一指标时,精度较高。

缺点: - 费时费力,无法实现对大面积作物的实时观测。

- 受人为因素影响,存在主观性和误差性。

2.2 土壤检测法优点: - 可以分析土壤的养分含量、酸碱度等,为作物生长提供科学依据。

- 对土壤环境的影响较为直接。

缺点: - 无法全面反映作物的长势情况,只是间接因素之一。

- 需要实验室分析,不适合实时检测。

3. 现代的作物长势和环境检测方法3.1 遥感技术优点: - 可以对大面积作物进行全方位、实时的监测和分析。

- 可以获取更多的作物信息,如叶面积指数、叶绿素含量等。

缺点: - 对于一些微小的变化,遥感技术可能无法准确捕捉。

- 高精度的遥感技术设备价格昂贵,不适合一般农户使用。

3.2 无人机技术优点: - 可以根据需要进行实时监测,覆盖范围广。

- 可以搭载各种传感器,获取多样化的作物和环境信息。

缺点: - 对于操作技术要求较高,需要专业人员进行操作。

- 飞行过程中可能受到天气等外界因素的影响,不够稳定。

4. 个人观点和总结作物的长势和环境的检测方法在不断地进行技术革新和创新,传统的方法逐渐被现代技术所取代。

但在选择方法时,需要根据具体情况和需求进行权衡和选择。

希望随着技术的不断进步,能够有更加便捷、准确的作物长势和环境检测方法出现,为农业生产提供更科学的支持。

5. 结语作物的长势和环境的检测方法对于现代农业生产至关重要,传统的方法虽然有其局限性,但现代技术的应用为我们提供了更多的可能性。

环境污染对植物生长的影响研究报告

环境污染对植物生长的影响研究报告

环境污染对植物生长的影响研究报告植物作为自然界的基础生命形式,对于维持生态平衡和人类生存至关重要。

然而,近年来全球范围内的环境污染问题日益严重,给植物生长和发展带来了巨大的影响。

本研究旨在探究环境污染对植物生长的影响,并深入理解其中的机制和原因。

一、大气污染对植物生长的影响大气污染是环境污染的主要来源之一,其主要成分为氧化物和颗粒污染物。

这些污染物会通过空气中的颗粒沉降或被植物直接吸收,对植物生长产生负面影响。

1. 光合作用减弱:大气污染中的臭氧和二氧化硫等化合物会阻碍植物进行正常的光合作用,导致植物无法充分利用光能,从而影响其正常生长和发育。

2. 毒性物质蓄积:大气中的重金属离子等有害物质会通过降雨或直接降落在植物表面,并随后进入植物体内。

这些有害物质在植物体内逐渐积累,对植物生理代谢过程产生干扰,最终导致植物生长受限。

二、水体污染对植物生长的影响水体污染是另一个重要的环境污染问题,其主要来源包括工业废水、农业排放和城市污水等。

水体污染直接影响植物的生存环境,对植物生长产生负面影响。

1. 健康问题:受到污染的水体中可能存在有害化学物质,如重金属、农药残留等。

当植物吸收被污染的水进行生长时,这些化学物质会进入植物体内,对植物的健康产生不可逆转的伤害。

2. 营养供应不足:一些污染物质会阻断植物根系的正常功能,导致植物无法充分吸收土壤中的养分。

这会导致植物生长缓慢,并导致叶片变黄、枯萎等问题。

三、土壤污染对植物生长的影响土壤污染是环境污染的又一主要因素。

污染的土壤中含有有害物质,直接接触到植物的根系,对植物生长产生显著的负面影响。

1. 根系受损:污染土壤中的化学物质会对植物根系产生直接的伤害,并使植物的根系生长和分布受限。

这会导致植物无法正常吸收土壤中的水分和养分,从而影响其生长发育。

2. 代谢障碍:土壤中的有害物质会通过植物的根系进入植物体内,干扰植物的正常代谢过程。

这些有害物质可能堆积在植物体内,导致植物生长缓慢、生理功能紊乱等,严重时甚至导致植物死亡。

植物生长环境监测及控制技术研究

植物生长环境监测及控制技术研究

植物生长环境监测及控制技术研究植物生长环境监测及控制技术是现代化农业中不可或缺的技术之一。

它通过对植物生长环境的持续监测和合理控制,促进了植物的生长发育,提高了作物种植的效益。

本文将重点探讨植物生长环境监测及控制技术的研究现状、发展方向以及应用前景。

一、植物生长环境监测技术研究现状植物生长环境监测技术是指通过对植物生长环境中的温度、湿度、光照等因素进行持续监测,以掌握植物生长的实时状态和变化趋势。

目前,植物生长环境监测技术主要分为以下三类:1.传统的手工监测:这种方法需要农民手动测量各项参数,然后记录下来。

但由于数据的准确性和实时性无法保证,这种方法已逐渐被淘汰。

2.单一传感器监测:这种方法用单一的传感器来监测一种因素,如温度或湿度。

虽然这种方法可以提高数据的准确性,但仍然存在因为对其他因素监测不足而造成误差的问题。

3.多元传感器监测:这种方法通过多元传感器来监测植物生长环境中的多个因素,然后对数据进行综合分析,从而得出更加全面和精准的结果。

这种方法目前是植物生长环境监测技术的主流。

二、植物生长环境控制技术研究现状植物生长环境控制技术是指通过科学的手段对植物生长环境中的温度、湿度、光照等因素进行控制,以达到最优的植物生长环境。

目前,植物生长环境控制技术主要分为以下四类:1.传统的手工调节:这种方法需要农民手动调节各项参数,然后观察作物的生长情况,再进行调整。

但由于人工干预的局限性,这种方法已逐渐被淘汰。

2.自动控制系统:这种方法依靠计算机技术实现自动控制。

它通过对植物生长环境的持续监测和数据分析,控制各项参数,从而达到最佳的生长环境。

3.半自动控制系统:这种方法需要农民半自动地进行控制。

它通过计算机的帮助,对植物生长环境中的各个参数进行监测和分析,并向农民提供相应的控制建议。

然后农民通过手动调整来达到最佳的生长环境。

4.人工智能控制系统:这种方法是目前的研究热点之一。

它通过先进的人工智能技术,对植物生长环境中的各项参数进行持续监测和分析,然后通过自主决策和自主控制来实现最佳的生长环境。

花卉种植环境监测与控制技术研究

花卉种植环境监测与控制技术研究

花卉种植环境监测与控制技术研究概述花卉作为重要的观赏植物,具有美化环境、改善空气质量等功能。

然而,花卉种植过程中的环境因素往往会影响花卉的生长和开花效果。

因此,针对花卉种植环境进行监测与控制技术的研究成为提高花卉产量和品质的关键。

本文将探讨花卉种植环境监测与控制技术的现状和发展趋势。

花卉种植环境监测技术花卉种植环境监测技术主要用于实时监测和记录花卉生长环境的各项指标,以便及时了解环境状况并调整种植管理措施。

目前,常用的环境监测技术包括温度、湿度、光照强度、二氧化碳浓度、土壤水分等参数的监测。

温度是影响花卉生长的重要因素之一。

随着技术的进步,现代化的温度监测仪器具有高精度、实时性强和易操作的特点,可以为花卉种植者提供准确的温度数据。

湿度是另一个重要的环境因素,过高或过低的湿度都会影响花卉的生长。

可以使用湿度传感器监测花卉生长环境中的湿度,并根据数据来调整灌溉和通风等工作。

光照强度对花卉的生长和开花产生直接影响。

灯光测量仪器可用于监测光照强度,并提供关键的数据指导光照管理。

另外,二氧化碳浓度也是影响花卉光合作用和生长的重要因素。

通过二氧化碳监测仪器可以及时掌握二氧化碳浓度并做出相应的调整。

土壤水分是花卉生长中至关重要的一个因素。

过多或过少的土壤水分都会对花卉生长产生不利影响。

土壤水分传感器常用于监测土壤水分含量,并可通过数据分析来调整灌溉量。

此外,还可以通过传感器监测土壤中养分含量来做出相应的调整。

花卉种植环境控制技术种植环境的控制是通过对监测到的环境参数进行调整以保持最佳的生长条件和提高花卉产量和品质。

目前,借助自动化技术和信息技术,花卉种植环境控制技术正在不断发展。

自动化技术在花卉种植环境控制中的应用越来越普遍。

自动化控制系统可以根据监测到的环境参数,自动调整光照、温度、湿度等参数,以达到最佳的生长条件。

例如,自动灌溉系统可以根据土壤湿度传感器的数据来调整灌溉量和频率,保持适宜的土壤湿度。

信息技术的应用使得花卉种植环境的监测和控制更加精细化和智能化。

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

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。

植物环境监测实验报告

植物环境监测实验报告

植物环境监测实验报告植物环境监测实验报告实验目的:通过监测和分析植物生长环境的相关指标,了解植物的生长状况,为植物的生长提供合适的环境条件。

实验材料:1.植物:选取两个相同种类的植物作为实验对象。

2.监测仪器:温湿度计、光照计。

实验步骤:1.预先设置两个相同的生长环境:温度保持在25摄氏度,湿度保持在60%,光照强度保持在5000勒克斯。

2.将两个植物分别放置在两个相同的生长环境中,并记录下每天的生长情况。

3.每天使用温湿度计和光照计对植物的生长环境进行监测,并记录下温度、湿度和光照强度数据。

4.将植物的生长情况和生长环境的监测数据进行比较和分析。

实验结果:经过一段时间的观察和监测,我们得到了以下结果:1.植物A在相对较高的温度(28摄氏度)下生长较为健康,叶片呈现深绿色,生长速度较快;而植物B在相对较低的温度(22摄氏度)下生长较慢,叶片颜色较浅。

2.植物A和植物B在相同的湿度下生长状况差异不大,叶片呈现良好的光泽。

3.植物A在相对较高的光照强度(6000勒克斯)下生长得更加健康,叶片形态较好;而植物B在相对较低的光照强度(4000勒克斯)下生长不如植物A。

实验结论:1.温度对植物生长有较大的影响,相对较高的温度有利于植物生长,而相对较低的温度会影响植物的生长速度和叶片颜色。

2.湿度对植物生长影响较小,植物在适度的湿度下能够保持良好的生长状态。

3.光照强度对植物生长也有较大的影响,相对较高的光照强度有利于植物光合作用的进行,促进植物生长。

实验改进:1.增加更多的实验样本,提高实验的可靠性和准确性。

2.对其他环境指标如CO2浓度、土壤湿度等进行监测和分析,以更全面地了解植物的生长环境。

结语:通过这次实验,我们了解到不同的环境条件对植物生长有较大的影响,合理地控制和调节生长环境能够促进植物的生长。

通过进一步的研究和实验,我们可以更好地了解植物生长的规律,提供更好的生长环境条件,为植物的生长和发展提供更好的支持。

水生植物生态学及其环境监测研究

水生植物生态学及其环境监测研究

水生植物生态学及其环境监测研究水生植物是生活在水中或水边的植物,它们在水体中发挥着重要的生态功能。

水生植物可以通过吸收水中的营养物质和底泥中的有机物质来滋养自身,同时也可以为水生动物提供栖息和食物来源。

水生植物的生长和分布与水环境的质量密切相关,因此它们也是环境监测的重要生物指示器。

水生植物的生态学研究主要包括以下几个方面。

一、水生植物的适应性和生长特征水生植物对水环境的适应性较强,可以在不同水质条件下生长,但对各种不良因素的耐受能力不同。

了解水生植物的适应性和生长特征,可以对相关的水环境监测和环境保护提供科学依据。

二、水生植物的物种多样性和群落结构水生植物具有较高的物种多样性,不同物种具有不同生态学和环境指示意义。

通过对水生植物群落结构的研究,可以评估水生态系统的健康状况和环境质量。

三、水生植物对水环境的富集和净化作用水生植物通过光合作用和饮食作用,可以将过量的营养物质和有机物质净化,同时在水生态系统中形成有机物质的循环。

水生植物对水质的净化作用是环境监测和水资源管理中的重要研究方向。

四、水生植物和生态系统的稳定性水生植物和水生态系统相互关联和影响,通过对其稳定性和变化规律的研究,可以确定水生态系统的动态平衡和环境变化压力。

水生植物的稳定性研究对于水资源管理和水生态恢复具有重要意义。

水生植物的生态学研究需要融合生态学、生物学、环境科学等跨学科的研究方法和理论,采用野外调查、实验模拟、遥感与GIS等先进技术手段进行研究,形成多学科、综合化的水生态研究体系。

水生植物的环境监测研究主要包括以下几个方面。

一、水生植物的叶片化学分析水生植物的叶片可吸收水中化学物质,并在其身体内富集,在进行水环境质量评价时具有重要价值。

常见的叶片化学分析包括重金属和营养盐的分析。

二、水生植物的计数和定量水生植物的计数和定量是评估水环境生态质量和定量监测的重要方法。

通过对水体采样后进行室内分析,可以得出水生植物的群落特征、面积分布和生物量等信息。

绿地植物生长监测与调控

绿地植物生长监测与调控

绿地植物生长监测与调控随着城市化进程加快,城市的绿地面积不断减少,这给城市生态环境带来了一定的压力。

绿地植物作为城市生态系统的重要组成部分,对改善城市环境质量、提升居民生活质量具有重要作用。

因此,绿地植物的生长监测与调控显得尤为重要。

一、绿地植物生长监测绿地植物的生长监测是指对绿地植被的生长状态、生理特征以及环境因素的监测和记录。

通过监测,可以了解植物生长的趋势、发现问题,并采取相应的调控措施。

1. 定期测量和记录绿地植物的生长状况。

例如,测量植物的高度、树冠密度、叶片面积等指标,并对其进行记录和比较。

2. 进行植物叶绿素荧光检测。

叶绿素荧光是植物光合作用的一个重要指标,可以反映植物的光合效率和光合活性。

通过测量叶绿素荧光的变化,可以评估植物的健康状况。

3. 利用遥感技术进行绿地植被覆盖度的监测。

遥感技术可以获取大范围的绿地植被信息,包括植被覆盖度、类型和分布等。

通过遥感监测,可以及时了解城市绿地植被的变化情况。

二、绿地植物生长调控绿地植物的生长调控是指通过采取措施,控制植物生长过程,促进植物健康生长,提升绿地植被的质量和效益。

1. 合理施肥。

根据植物对养分的需要,合理选择肥料种类和施肥量。

同时,注意施肥的时机和方法,避免肥料过量或者不均匀施肥导致的问题。

2. 积极进行病虫害防治。

定期巡查绿地植物,及时发现病虫害的迹象,并采取相应的措施进行防治,避免病虫害的蔓延和危害。

3. 注重水分管理。

合理的浇水是绿地植物生长调控中的重要环节。

要根据植物的需水量和生长状况,科学浇水,并避免过度或不足的情况发生。

4. 定期修剪和整理。

定期对绿地植物进行修剪和整理,保持植物良好的生长形态。

修剪可以促进分枝和增强光照,整理可以清除枯叶和落叶,保持绿地整洁。

5. 开展科学的生态管理。

通过合理规划和管理绿地,例如增加植物种类的多样性,建立自然生态系统,提供适宜的生长环境,以增强绿地植物的生态适应能力。

三、绿地植物生长监测与调控案例1. 监测案例:绿地植物生长监测可以应用于不同类型的绿地,如公园、广场、小区等。

智能农业中的植物生长环境监测系统设计

智能农业中的植物生长环境监测系统设计

智能农业中的植物生长环境监测系统设计随着科技的不断发展,农业也进入了智能化时代。

智能农业的出现,让我们能够更加科学、智能地监控农业生产环节,提高产量的同时,还能保障农产品的质量。

而在智能农业中,植物生长环境监测系统设计尤为重要。

本文将详细探讨智能化农业中的植物生长监测系统。

一、植物生长环境监测系统的概念植物生长环境监测系统是由多个传感器、数据采集器、云平台等组成的一套设备,可实时监测植物在不同环境下的生长情况,以及对环境中的温度、湿度、光照等环境参数进行监测,从而为农业生产提供全面、准确的数据支持。

二、植物生长环境监测系统的作用1.提高耕作效率:植物生长环境监测系统通过传感器、数据采集器等设备,能够自动监测农作物的生长状况,依据其所需的光、温、湿等参数,自动调节电磁阀等设备控制光照、水分、温度等关键环境参数,以提高农作物的生产效率。

2.减少运营成本:通过植物生长环境监测系统,能够实时监测耕作区域的环境参数,并及时采取调控措施,因此减少了农业生产中的浪费和种植风险,并可有效降低运营成本。

3.提高农产品品质:对于不同的农作物,其生长所需的各种参数都有所不同。

正确的环境参数能够提高农作物品质,同时降低不合格品种的发生率。

因此,植物生长环境监测系统可从环境数据、植物生长量等方面,为提高农产品的品质提供支持。

三、植物生长环境监测系统的设计原理植物生长环境监测系统的设计原理是在接口板上接多个传感器,获取相应环境参数的数据。

数据通过数据采集器上传到云平台或仪表又通过本地Wi-Fi传输到管理端。

管理端可以直接查看、控制系统,并且了解该区域内的环境情况和数据,从而作出相应决策。

四、植物生长环境监测系统的关键技术1.传感器技术:植物生长环境监测系统中最为核心的技术是传感器技术。

传感器使用不同的物理和化学传感器来测量环境参数,如温度、湿度、光照等。

检测到的环境参数通过接口板或其他电路板传输到集中管理器中。

2.数据采集器技术:数据采集器主要用于采集传感器数据,并将数据发送到集中式数据管理平台。

植物生长环境监测系统的设计与应用

植物生长环境监测系统的设计与应用

植物生长环境监测系统的设计与应用植物生长环境监测系统是一种用于监测植物生长环境中各项指标的系统。

它通过传感器等设备采集数据,并将数据传输到监测系统中进行分析处理,从而提供及时、准确的环境指标,以帮助植物种植者进行决策和优化植物生长环境。

本文将从系统设计和应用两个方面进行探讨。

首先,在系统设计方面,植物生长环境监测系统应包含以下几个主要组成部分:1.传感器网络:传感器网络是植物生长环境监测系统的核心部分。

传感器网络可以包括多种类型的传感器,如温度传感器、湿度传感器、光照传感器等,用于监测植物生长环境中的各项指标。

这些传感器应布置在不同位置,以充分覆盖植物生长环境,确保数据的准确性和代表性。

2.数据采集与传输系统:数据采集与传输系统负责将传感器采集到的数据传输到监测系统中进行处理。

这个系统可以由单片机、传感器信号采集模块、数据传输模块等组成。

在设计时,应考虑数据传输的稳定性和实时性,以避免数据传输过程中的丢失或延迟。

3.数据处理与存储系统:数据处理与存储系统接收采集到的数据,并进行处理和存储。

处理方面,可以对数据进行统计分析、趋势分析等,以获取更为准确和有用的信息。

存储方面,可以选择数据库或云存储等技术进行数据的长期存储,以便后续分析和查询。

其次,在应用方面,植物生长环境监测系统可以应用于各个领域,包括农业、园林以及科研等。

1.农业生产:植物生长环境监测系统可以为农业生产提供技术支持。

通过监测植物生长环境的温度、湿度、光照等指标,可以实时调控农田温室、灌溉系统,保持良好生长环境,提高植物产量和质量。

2.园林绿化:植物生长环境监测系统可以帮助园林管理者监测城市绿化植被的生长环境,及时调控光照、水分等指标,保证植物的生长健康,美化城市环境。

3.科学研究:植物生长环境监测系统可以为科学研究提供重要数据。

科研人员可以通过监测植物生长环境的各项指标,研究不同环境对植物生长的影响,为植物生长理论和实践提供依据。

植物生长环境数据分析技术

植物生长环境数据分析技术

植物生长环境数据分析技术植物生长环境数据分析技术是一种应用先进的数据处理方法来评估植物生长环境的技术。

通过收集并分析大量的数据,我们可以更好地了解植物在特定环境条件下的生长状况和需求,从而优化植物种植管理,提高植物生长的效率和质量。

一、植物生长环境数据的收集首先,为了进行植物生长环境数据分析,我们需要搜集并记录与植物生长环境相关的各种数据。

这些数据包括但不限于:1. 土壤条件数据:包括土壤湿度、土壤pH值、土壤温度等;2. 气象数据:包括气温、湿度、光照强度、风向风速等;3. 水质数据:对于水生植物,还需要搜集水质数据,包括水温、水质酸碱度、水质浊度等。

这些数据可以通过传感器、监测设备等方式进行实时采集,也可以通过常规测量方法定期采集。

收集到的数据需要经过严格的质量控制和校准,以确保数据的准确性和可靠性。

二、植物生长环境数据的分析方法收集到植物生长环境数据后,我们需要运用适当的数据分析方法来对数据进行处理和解读。

以下是一些常用的数据分析方法:1. 统计分析:通过统计学的方法对数据进行汇总和分析,例如计算平均值、方差、相关系数等,从而了解不同环境因素对植物生长的影响程度。

2. 数据可视化:通过使用图表、图像等可视化工具,将数据进行可视化展示,更直观地展示植物生长环境的变化趋势和数据之间的关系。

3. 模型建立:基于收集到的数据,可以建立数学模型来预测植物生长环境中各种因素之间的相互作用和植物生长的表现。

常见的模型包括多元线性回归模型、神经网络模型等。

这些数据分析方法的选择取决于数据的特点和分析的目的,可以根据实际情况进行选择和组合使用。

三、植物生长环境数据分析技术的应用植物生长环境数据分析技术可以广泛应用于各个领域,以下是一些应用案例:1. 农业领域:通过分析植物生长环境数据,可以帮助农业生产者优化灌溉和施肥管理,提高农作物的生长效果和产量。

还可以通过监测植物病虫害的发生和传播,提前采取控制措施,减少农业损失。

多波段光谱技术在植物生长监测中的应用研究

多波段光谱技术在植物生长监测中的应用研究

多波段光谱技术在植物生长监测中的应用研究摘要:多波段光谱技术是一种重要的遥感技术,被广泛应用于植物生长监测中。

本文通过综述相关文献,详细介绍了多波段光谱技术的原理、仪器和参数提取方法,并探讨了其在植物生长监测中的应用研究。

多波段光谱技术可以实时、非接触地获取植物的生长状况和健康状况信息,对于研究植物光合作用、生长状态、氮素含量和水分状况等具有重要意义。

在植物生长监测中,多波段光谱技术可以通过不同的波段范围和参数提取方法,实现对植物高光谱数据的提取、监测和分析。

然而,同时需要解决光谱数据处理和解译的问题以及卫星遥感和地面观测方法的有效结合。

本文提出多波段光谱技术在植物生长监测中存在的挑战和未来发展方向,并对其在植物营养状态、气候变化和环境监测等方面的应用进行展望。

关键词:多波段光谱;植物生长监测;参数提取1.引言植物生长监测是农业、林业和生态环境研究中的重要内容之一,可以帮助我们深入了解植物的生长状态、光合作用、氮素含量和水分状况等信息。

在过去的几十年里,传统的植物生长监测方法主要采用田间调查和实验室分析的方法,这种方法费时费力且成本高。

而多波段光谱技术的应用为植物生长监测带来了一种全新的方法。

多波段光谱技术通过采集植物叶片反射或荧光信号的光谱信息,可以实时、非接触地获取植物的生长状况和健康状况信息。

其在植物生长监测中的应用具有非常重要的意义。

2.多波段光谱技术的原理和仪器多波段光谱技术是利用光谱的物理特性研究物体的方法。

其原理是根据物体对不同波长光的吸收、反射和透射特性,通过采集和分析不同波长光的强度变化,得到物体的光谱曲线。

多波段光谱技术一般包括高光谱和超光谱两种方法。

高光谱技术指的是采集长波段范围内的光谱信息,可以获得数百个波段的光谱数据。

而超光谱技术指的是采集较窄波段范围内的光谱信息,可以获得数十个波段的光谱数据。

多波段光谱技术的仪器包括光谱辐射计、光谱成像仪、光谱仪、高光谱遥感仪等。

其中,光谱辐射计主要用于地面观测,通过无线电波传感器采集光谱辐射信息。

植物生长监测数据采集与分析方法

植物生长监测数据采集与分析方法

植物生长监测数据采集与分析方法植物生长监测数据是研究植物生长发育过程中变化的重要依据,对于了解植物的生长规律、调查环境影响以及优化管理策略都具有重要的意义。

本文将介绍植物生长监测数据的采集与分析方法,旨在帮助研究人员从实践层面掌握数据的收集与利用技巧。

一、采集方法植物生长监测数据的采集可以通过传感器、人工观察和图像处理等多种方式进行。

具体采集方法如下:1. 传感器监测法传感器监测法是一种自动化的数据采集方式,主要适用于大规模的植物生长监测。

通过在植物生长环境中安装传感器,可以实时监测植物的生长指标,比如土壤湿度、温度、光照强度等。

传感器可以通过有线或无线方式与计算机或数据采集系统连接,将数据传输至后台进行分析。

2. 人工观察法人工观察法是一种相对简单直观的数据采集方式,适用于小规模的植物生长监测。

通过人工观察植物的生长状态,包括植株高度、叶片数量、果实数量等指标,并记录下来。

这种方式适合于实地的科研项目或教学实验。

3. 图像处理法图像处理法利用计算机视觉技术,通过采集植物的图像来获取生长信息。

可以使用智能手机或专业摄像机拍摄植物图像,并通过图像处理软件进行处理和分析。

该方法可以量化植物的生长状态,比如叶片面积、根系长度等指标。

二、数据分析方法采集到的植物生长监测数据需要进行合理的分析,才能获得有意义的结论。

下面介绍几种常用的数据分析方法:1. 描述统计分析描述统计分析是对数据进行简单的数学和图表描述,以了解数据的基本特征。

通过计算平均值、标准差、最大值和最小值等指标,可以对植物生长监测数据进行整体描述,揭示数据的分布情况和趋势。

2. 相关性分析相关性分析用于研究不同变量之间的相关关系。

可以通过计算相关系数,如皮尔逊相关系数、斯皮尔曼等级相关系数等,来评估植物生长指标之间的关联性。

相关性分析可以帮助找到植物生长中相互影响的因素。

3. 时间序列分析时间序列分析用于研究植物生长随时间变化的规律。

通过建立时间序列模型,比如滑动平均、指数平滑等,可以对植物生长数据进行趋势预测和周期分析,揭示植物生长的季节性变化和趋势性变化。

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植物生长环境监测的研究
发表时间:2019-08-15T14:56:18.190Z 来源:《科技新时代》2019年6期作者:王苏珊珊
[导读] 海量的数据通过大数据技术进行准确的计算和分析,并能前瞻性的预测植物未来的生长情况,从而能进行及时的处理。

大连东软信息学院?辽宁大连?116000
摘要:随着社会发展的不断进步,环境问题也逐渐成为当今社会的一大重要难题,工业化生产的废物、废气成为环境污染的主要因素。

其次,随着人口的增多,二氧化碳的呼出量增加,使得全球已有变暖的趋势。

而经科学家们的研究,植物可以有效的吸收二氧化碳,并释放出氧气,对保持氧气和二氧化碳的平衡起到重要作用,此外,植物还可以过滤大气中的有害气体,减少放射性物质,保证空气质量,使人们生活在健康、舒适的环境里。

如今,科学种植是现代种植的重要方式,通过有效的监测方式,可以提高植物利用率和产量。

生长环境的信息对于植物有着很大的影响,因此,为了能够及时解决这些问题,我们设计了一款植物生长环境监测装置,对温度、湿度、阳光强度等植物生长的必要信息进行检测,并通过大数据分析来评估植物的生长状态,养分缺失情况及解决方案。

关键词:环境问题;植物生长环境检测;大数据分析
绪论:随着计算机第三次革命,我们正在迈入可穿戴、直觉式计算的新时代。

房屋、汽车、商店、农场、工厂,这些东西都将具备思考、感知和行动的能力。

这不是科幻小说中的场景,而是我们即将进入的新时代。

新的革命催化新的技术,大数据技术、物联网技术、新型的通信技术等推动农业的新的发展。

本文研究的植物成长环境监控的研究,通过传感器实时对植物的多项成长数据进行采集,海量的数据通过大数据技术进行准确的计算和分析,并能前瞻性的预测植物未来的生长情况,从而能进行及时的处理。

1、大数据应用领域
随着大数据应用越来越广泛,应用的行业也越来越多,每天可以看到大数据的一些新奇的应用,从而帮助人们从中获取到真正有用的价值。

很多组织或者个人都会受到大数据分析影响。

大数据应用于各个行业包括金融、汽车、餐饮、电信、能源、娱乐等在内的社会各行各业都已经融入了大数据的痕迹。

金融业:大数据在高频交易、社交情绪分析和信贷风险分析三大金融创新领域发挥重大作用。

互联网行业:借助于大数据技术分析用户行为,进行商品推荐和针对性广告投放。

餐饮行业:利用大数据实现餐饮O2O模式,彻底改变传统餐饮经营方式。

电信行业:利用大数据技术实现客户离网分析,及时掌握客户离网倾向,出台客户挽留措施。

能源行业:随着智能电网的发展,电力公司可以掌握海量的用户用电信息,利用大数据技术分析用户用电模式,可以改进电网运行,合理设计电力需求响应系统,确保电网运行安全。

个人生活:大数据还可以应用于个人生活,利用与每个人相关联的“个人大数据”,分析个人生活行为轨迹,为其提供更加周到的个性化服务。

大数据的价值远不止于此,大数据对各行各业的渗透,是推动社会生产和生活的核心要素。

2、市场分析
2.1. 国内现状
我国政府部门高度重视现代农业的发展,按照《全国农业农村信息化发展“十三五”规划》要求,今后5年,农业农村信息化总体水平将从现在的35%提高到50%,基本完成农业农村信息化从起步阶段向快速推进阶段的过渡。

具体指标包括:农业生产信息化整体水平翻两番,达到12%;农业经营信息化整体水平翻两番,达到24%;农业管理信息化整体水平达到60%;农业服务信息化整体水平达到50%以上等。

2.2国外现状
世界各国都在大力推进产学研结合,建立完善的配套规章制度和专项资金池以推进农业科研技术快速应用于智慧农业的发展,当前许多国家都已形成各具特色的农业推广体系,并且目前各国科技创新应用成效显著。

如美国早已应用“5S 技术”、智能化农机技术等形成了农业精细化、规模化发展的智慧农业生产线系统,帮助农场主精细化耕作并提质增效;日本也早已利用数字技术、传感技术和远程控制等技术建立了个性化“网上农场”式农业运营新模式,使消费者可实时自主远程精准控制自有农产品生产,并获得理想的农产品。

2.3市场前景
“智慧农业”能够彻底转变农业生产者、消费者观念和组织体系结构。

完善的农业科技服务体系,使农业相关人员足不出户就能够远程监测植物生长情况,获取各种植物信息;信息化终端成为农业生产者的大脑,指导农业生产经营,改变了单纯依靠经验进行农业生产经营的模式,彻底转变了农业生产者和消费者对传统农业落后、科技含量低的观念。

另外,智慧农业阶段,农业生产经营规模越来越大,生产效益越来越高,迫使传统农业生产被市场淘汰,必将催生以大规模农业科技为主体的现代农业体系。

3、服务及产品
3.1 产品原型
该产品主要由硬件设备端,服务器端两部分组成。

通过用硬件设备端采集植物生长环境的有效数据,通过Wi-Fi设备远程、高速的传输到服务器端。

服务器端的数据处理中心接收数据后进行数据处理、运算、分析、储存及可视化,最后快速的提出有效的反馈,包括植物的生长情况,环境调节、预测植物生长时间及成熟时间。

3.2 硬件设备端
该硬件设备端主要为环境检测终端、ZigBee组网设备和WIFI设备。

环境监测终端包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器等监测植物生长所必须的元素的设备,ZigBee是主要的无线通信设备。

项目起始由ZigBee设备完成自组网,通过ZigBee终端节点对温度、阳光强度、土壤湿度等进行数据采集,最后将两个终端节点的数据传到ZigBee网关,再由WIFI远程设备发送到太阳能植物生长环境监测平台。

3.3 服务器客户端
服务器端主要分客户端和管理员端,首先客户需要注册到服务器网页,然后即可登录到自己的设备平台,可以自由的添加硬件设备,并实时查看自己的植物生长情况。

管理员端负责管理用户与后台,当发生系统异常可以及时的处理。

将发送过来的数据进行传输、数据运算,得出数据信息,再调用以往的数据库进行大数据分析,将分析出的数据结果进行可视化处理
并储存到数据存储结构中,最后在终端显示出植物生长状况,成熟时间、遇到的问题和解决方案,并通过大数据预测,得到植物的未来走势。

4、研究结果
经过为期三个月的实施监测,对植物盆栽进行具体研究,人工执行多雨强光光高温环境,在服务器平台可以实时的收到预警并可及时处理,避免了由不可阻挡的自然环境所造成的损害。

此项研究并不止于此,而是一个长期的积累的过程,对不同的植物不同的生长环境,南方北方不同的经纬度以及不同时期的信息采集和分析,进而整理出不同环境下植物的最佳生长环境,并以此为参考对植物进行人为的控制,以达到植物在避免自然灾害的同时得到最高量产。

参考文献:
[1]期刊论文物联网技术与应用发展的探讨信息通信技术2010.4(2)
[2]王延年,穆文静. 基于ZigBee的无线信号采集传输系统的研究[J]. 西安工程大学学报,2010,(4)….
[3]毛国君等.数据挖掘原理与算法[M].北京:清华大学出版社,2005.。

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