基于Zigbee网络的温室环境监测系统设计

为了解决农业生产环境的监控成本高和监控设备不利于布线等问题,设计了基于Zigbee无线传感器网络的温室监测系统解决方案。通过无线传感器网络将收集到的数据进行分析处理、远程监控和环境报警,达到对温室精确控制目的,节约了成本,提高了生产效率。实验结果表明,系统的实用性和有效性较好。     

温室微喷空气湿度场重建的传感器优化部署研究

针对温室变量微喷作业中空气湿度传感器部署问题,在经典连续粒子群思想和算法框架基础上,重新定义问题的表示方法和速度-位置规则来优化空气湿度传感器部署;利用时空协同克里金插值方法构建适应度函数。针对适应度函数,利用设计的离散粒子群算法的迭代计算得到传感器位置与数目。通过仿真实验,对最终传感器部署的采样值使用Kriging插值与未优化的数据三维图进行空气湿度场重建精度对比和统计方法验证,验证了该算法的有效性,为温室变量微喷作业奠定基础。     

基于Zigbee和组态软件的草莓温室大棚远程监控系统的研究与实现

为了实现草莓温室大棚内环境参数的远程智能监控,研究开发了一套基于Zigbee无线采集系统和组态软件的智能监控系统。系统以三维力控组态软件为上位机控制软件,通过Zigbee无线采集网关和Zigbee无线传感节点采集大棚内的环境参数,通过Modbus通讯协议实现上位机与基于Zigbee的数据采集发射模块之间的通讯,在上位机软件中实时显示温室的环境因子,并可以通过西门子200PLC对过程执行机构如风机、湿帘等进行实时控制,调节大棚内的环境参数。实验表明,该系统性价比高,鲁棒性好,提高了草莓大棚环境参数采集的稳定性和准确性,上位机组态界面形象直观,操作性好,改善了草莓生长环境。     

基于Zigbee的温室远程监控系统

设计开发了一套基于Zigbee无线网络的温室远程监控系统,通过无线网络实现了对温室内温湿度、土壤含水量和CO2浓度的监测与调控,以及温室顶模的开模闭膜远程控制。温室远程监控系统由温室数据采集控制器和温室远程监控软件组成。温室数据采集控制器可以实现本地手动、遥控器遥控和控制室远程无线控制一体化集成控制。温室远程监控软件将采集到的数据进行汇总、显示和记录,实现了温室设备的自动控制和远程遥控。整个系统操作简单,经济适用,并且布线方便。     

基于嵌入式的智能温室监控系统

为实现便捷、实时监控温室内环境参数,利用嵌入式技术和Zigbee无线传感器网络技术设计一种基于嵌入式的智能温室监控系统。系统分为嵌入式监控终端、无线数据传输网络、采集执行机构。采集执行机构负责采集和调节温室内温度、湿度、土壤含水率等参数;使用Zigbee无线传感器网络传输数据;嵌入式监控终端选用ARM平台并搭载Linux操作系统,利用Qt开发环境所含数据收发、数据分析和历史备份功能编写监控软件,并为用户提供人性化操作界面。经测试,系统运行稳定,能够实时监控温室内不同区域的环境参数。     

基于插值方法的温室温度场可视化仿真分析

温室自身的结构特点导致其内部温度分布并不均匀,在不同区域的温度存在相对较大的差异,了解温室内部温度分布情况对于优化温室结构、调控温室环境具有重要的意义.在传感器采样的基础上对数据插值,对比不同插值数据数量对温度分布图像的影响,选择出适宜的插值数据数量,利用插值结果与传感器采集数据对比计算误差,并通过实际运算测试不同插值...     

温室环境监控系统的设计与实现

介绍一种基于ZigBee无线传感网络技术的温室环境监控系统,阐述在VC++环境下监控软件的设计方法。以双缓存法对实时数据曲线进行绘制,有效解决屏闪问题。经日光温室实地测试,系统稳定性好,监控软件能准确显示温度、湿度和光照强度数据,根据预置的报警值进行超量报警并驱动灌溉通风装置,误差较小,满足了温室监控要求。     

面向Zigbee的温室监控系统的设计研究

温室监控系统用于实时监测室内温度、湿度、CO2浓度等环境参数,以便做出相应调整,使作物处于最佳环境中生长。文章主要针对Zigbee技术为基础,以温室监控系统设计为中心,对系统整体设计和温室监控系统硬件设计等方面进行了分析,本系统可有效提高温室监控的便捷性。     

基于微信平台的温室环境监测与温度预测系统

温室数据采集系统多采用数据采集端通过上位机管理数据或上传至数据服务器的方式进行温室环境监测和管理,该方式网络结构相对复杂,功耗较大。为解决上述问题,本文采用物联网、云服务、微信平台结合的方式,设计开发了基于微信平台的温室环境监测与温度预测系统。系统采用数据采集端直接通过WiFi/GPRS联接互联网访问云服务器的方式进行数据交互,手机移动端通过微信公众号访问云服务器获取数据服务。温度预测模型采用差分时间序列模型,解决温度预测过程中季节周期性的影响。通过对系统数据分析证明：系统有效实现了数据采集端的轻量化与可移动性,不仅能够对数据进行有效管理,且温度监测相对误差低于4.96%,温度预测相对误差低于3%,预测结果具有较高的精度,能够满足日常生产的需要。     

Zigbee无线传感器网络在温室多源数据采集系统中的应用综述

首先介绍Zigbee技术的特点、发展趋势及温室数据采集系统的发展现状,其次详细论述了Zigbee技术在温室数据及多媒体信息采集系统的具体应用,最后,对温室多源数据采集控制系统的发展趋势进行了讨论分析。     

基于植株-环境交互的温室黄瓜虚拟生长模型研究

以温室黄瓜生长为例,对实验观测数据进行预处理并采用关联分析法获取植株-环境互作信息,依据作物发育动态理论模型建立了植株-环境的信息响应模型和信息反馈模型,再从植株生长的系统变化过程对相关模型进行耦合。运用规则化处理方法与面向对象技术建立植株拓扑演变模型与器官形态发生模型,并构建虚拟植物动态模型。实验表明,模型拟合度均达到95%以上,能较好地虚拟外部环境作用下的植物生长发育,为动态掌握和预测适宜植物生长的温室环境条件提供依据。     

塑料温室通风降温的试验研究

提出了华南型温室设计方案，对华南型温室与其它几种常见温室采用自然通风或机械通风等效果进行试验比较。试验结果表明，机械通风是温室有效的降温措施，但运行费用较高；华南型温室采用自然通风是一种有效而低廉的降温措施；连栋温室的通风效果与连栋数有关，连栋数越多，通风效果越差。     

温室无线传感器网络监控系统的事件驱动调度器

针对基于无线传感器网络构建的温室环境监控系统的整体性能受时变传输延时、丢包、网络拥塞、延时抖动等不利网络属性的影响,提出一种采用事件驱动机制的反馈调度策略。该反馈调度策略以截止期错失率作为网络服务质量性能评价指标,针对传感器节点和汇聚节点间的数据传输,利用反馈控制技术在线调整各个传感器节点的采样周期,使传感器节点的带宽要求适应网络负载的动态变化,从而保证网络服务质量维持在一定水平;在此基础上,引入新型的事件驱动机制来降低反馈调度策略设计难度和资源消耗。实验表明,该事件驱动反馈调度策略合理、有效并实用。     

基于SSA-LSTM的日光温室环境预测模型研究

构建日光温室环境预测模型,准确预测温室环境变化有助于精准调控作物生长环境,促进果蔬生长。而温室小气候环境数据多参数并存、耦合关系复杂,且具有时序性和非线性,难以建立准确的预测模型。针对以上问题,提出一种基于麻雀搜索算法(SSA)优化的长短期记忆网络(LSTM)温室环境预测模型,实现了温室环境数据的精准预测。实验结果表明,采用SSA自动进行参数选优的方式,解决了LSTM模型参数手动选择的难题,大幅缩短模型训练时间,且最优的网络参数能够发挥模型的最佳性能。对日光温室内空气温湿度、土壤温湿度、CO₂浓度和光照强度6种环境参数进行预测,SSA-LSTM平均拟合指数高达97.6%,相比BP、门控循环单元(GRU)、LSTM,其预测拟合指数分别提升8.1、4.1、4.3个百分点,预测精度明显提升。     

基于WDNN的温室多特征数据融合方法研究

目前物联网监测产品在温室生产中大量应用产生海量数据,但现有用于温室数据融合算法对高维特征及混合特征(数据同时包含稀疏特征和连续特征)处理精度较低且泛化能力较弱,鲜有利用深度学习模型对温室数据进行顶层融合并提供准确的决策信息。本文提出了一种基于宽-深神经网络(Wide-deep neural network,WDNN)的两级温室环境数据融合算法。首先利用温室内多点多特征数据训练WDNN深度学习模型,输出形式为多点单特征,再将该输出数据按照少数服从多数原则进行融合,得到温室环境状态的整体评估结果。试验结果表明,该融合方法对预测集中混合特征的决策准确率达到98. 90%,融合特征类型的增加,可用于监测参数更多、环境更复杂的温室,将WDNN模型用于温室混合数据融合是可行有效的,在保证决策精度的同时丰富了可融合特征类别,进一步提升温室融合系统的智能化程度,对温室智能调控提供有效技术支撑。     

温室环境连续型调控系统开发

开发了一种温室环境连续型调控系统,主要由温室环境现场测控系统、嵌入式服务器和远程监控计算机3个部分组成。试验结果表明,该系统能够为温室中作物生长提供经济适宜生长条件并且满足温室生产中对系统的实时性和可靠性要求。      

温室节点低能耗型无线传感网络构建方法

结合温室测控系统特点,构建无线传感网络空间结构和时序,以达到降低和均衡节点能耗,延长温室无线传感网络生命周期的目的.在网络空间结构上,以温室上部能量充裕的可移动汇聚节点为枢纽,与能量有限的子节点动态地构成星形无线网络;在网络时序上,使子节点只在连接时段通信,其余时间休眠.通过对子节点最大通信半径和汇聚节点最小通信半径的分析,解决了网络的连通问题.     

一种低成本温室温度记录方法

温度是现代化温室生产中最重要的环境参数之一,温度数值的高低被人们密切关注。为此,将DS1302的计时功能与其数据存储功能相结合,实现了温室温度的自动记录。在存储温度数据时,笔者根据温室温度数据的特点对数据存储格式进行了压缩编码,充分利用了DS1302的内部RAM,使其可以存储较多的温度信息。本研究为温室用户提供了一种自动记录温度数据的低成本方法。     

温室环境无线监测系统设计

介绍了一种结合嵌入式技术和无线传感器网络技术的温室现场环境信息无线采集系统的设计方案.系统主要由嵌入式控制终端和无线传感器网络节点组成.控制终端基于ARM9处理器和嵌入式Linux操作系统设计,用于温室环境数据的接收、远程发送,实时显示和存储.控制终端向远程服务器发送数据,并接收命令,两者之间的通信使用GPRS方式.无线传感器网络采集温室环境数据,并发送给控制终端.整个温室现场监测系统避免了传统温室使用有线方式布线的繁琐.