论文部分内容阅读
温室大棚能够为农作物创造适宜的生长环境,促进农作物的高效优质生产。随着物联网技术的应用,温室大棚管理正朝着智能化、信息化的方向发展。为此,本论文研究一种基于物联网的温室大棚智能监控系统,通过传感器采集大棚内环境参数,采用无线通信技术上传至远程监控平台,供用户查看与控制,以此实现对温室环境的智能化监控。本论文主要的研究内容如下:(1)开展系统需求分析,进行总体方案设计,并对涉及到的关键技术作出介绍。系统由控制终端、嵌入式网关以及远程监控平台三部分组成,控制终端用于采集温室环境参数,并基于Zig Bee无线通信网络进行本地数据传输;嵌入式网关负责接收控制终端上传的数据,经数据处理后,利用NB-Io T无线通信完成数据的远程传输;远程监控平台包括服务器、数据库以及客户端三部分,服务器用来接收嵌入式网关上传的温室环境数据,数据库负责存储相关数据,客户端提供WEB网页进行展示,满足用户数据查询以及远程控制的需求。(2)系统软硬件设计。硬件设计包括控制终端和嵌入式网关两部分,主要进行器件选型、功能模块电路设计。软件设计包括控制终端和嵌入式网关两部分,主要对Zig Bee无线通信网络、STM32微控制器、NB-Io T无线通信等进行软件设计,并针对性的制定数据通信协议,保障数据的安全有效传输。(3)远程监控平台设计,基于阿里云服务器对服务器、数据库以及客户端等三部分展开设计。服务器采用Spring Boot框架与客户端进行交互,利用NIO网络模型与嵌入式网关建立数据通信;采用MySQL数据库存储相关数据,方便客户端查询及调用;客户端以Vue.js框架为核心完成WEB网页的设计。(4)针对温室环境特点,研究基于数据融合及模糊控制的智能控制方法。首先采用数据融合对采集的环境参数进行预处理,提高数据的可靠性及数据融合精度,然后利用模糊控制思想,建立多输入、多输出的模糊控制系统,控制执行机构工作状态,使温室环境快速接近设定值,并维持在稳定状态,满足温室环境的控制需求。(5)系统测试与分析,搭建实验测试平台,对数据采集、数据传输、远程监控平台以及智能控制方法等功能分别测试。测试结果表明,系统可实现对温室环境数据的采集以及可靠传输,远程监控平台可进行数据查看、数据存储以及远程控制,系统能实现对温室环境的有效调节。