【摘 要】
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物联网能够利用先进的数据采集技术、数据传输技术和大数据技术等将人们关注的数据迅速快捷、鲜明高效地呈现出来。农业物联网技术作为一种新型技术,目前尚处于起步阶段。传
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物联网能够利用先进的数据采集技术、数据传输技术和大数据技术等将人们关注的数据迅速快捷、鲜明高效地呈现出来。农业物联网技术作为一种新型技术,目前尚处于起步阶段。传统农业一般利用较为落后的农具进行耕作、浇灌,作业的时间也大多为凭经验而定,不利于农业的进一步发展。而基于物联网的现代农业能够很好利用各种传感设备和通讯设备测量出作物的生长环境参数,对作物需求进行准确的判断,进而控制作物在最佳的环境中生长,达到指导农业生产的目的。本文基于农业温室大棚环境:温湿度、CO2、土壤湿度、光照强度等影响作物生长的相关参数,通过相应的传感器技术搭建智能的多传感器网络平台,进行检测和上报、反馈设备的控制、用户远程监控和远程操控等硬件与软件设计,通过设计的农业物联网平台,使用户随时随地的掌握农田的实时情况,实现现代农业的信息化、自动化、智能化。具体来讲,本文的主要研究成果及内容如下:(1)分析了农业物联网体系架构,从感知层、传输层和应用层三个层次结合某温室大棚环境提出的系统功能需求,运用农业物联网的关键技术(信息感知技术、信息传输技术、串口通讯技术和数据分析与处理技术),融合物联网、传感器、无线MESH网络,构建了先进的现代农业大棚多传感物联网整体软硬件架构。(2)针对系统的软件和硬件系统分别进行了设计。硬件系统主要包括传感器部分、网络节点部分和数据网关三个部分;软件系统则主要包括了数据采集软件、数据上报及下传软件、网络节点系统设计和客户端四个部分。网络节点采用了STM32F103芯片,并在其上面集成LTP5902-P无线模块,通过对多种传感接口进行配置,实现了数据的采集和上传。数据网关能够将多个网络节点连接,实现了节点的“多级跳”连接,保证数据能够稳定上传。(3)对搭建的系统进行了各个模块的功能测试,主要包括数据采集性能测试、服务器性能测试,每个传感器都能够正常地将环境参数采集到网络节点中,云端服务器可以与网关建立良好的连接。系统通过自动化的数据分析与处理,能智能化的控制设备正常工作。综上,本文研究并设计制作了多传感农业物联网系统的实物模型,通过现场测试,设备性能基本满足了系统的需求,系统能够实现数据采集、上传和用户云端监控等功能。该系统有望运用于农业生产实践中对某农业温室大棚作物生长环境进行监控,指导农作物的生产管理,有一定的理论和现实意义。
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