基于物联网的温室智能监控系统设计

根据现代温室监控与管理需求,基于物联网技术框架,设计并实现了一种基于物联网的温室智能监控系统。系统由现场监控子系统、远程监控子系统和数据库3部分组成。采用基于分布式CAN总线的硬件系统实现环境数据的实时采集与设备控制,将分布图法应用于采集系统离异数据的在线检测。为了提高远程监控子系统的响应速度与交互性,采用了基于异步Java Script和XML技术(Ajax)的Web数据交互方式。结合温室环境调控的特点,将基于混杂自动机模型的温室温度系统智能控制算法应用于实际系统,实现了温室环境的自动调控。为保证设备控制的安全性,采用轮询法实现了现场监控子系统和远程监控子系统中设备状态的同步,并将基于Zernike矩的图像识别技术应用于双向型设备的状态检测,实现设备的自动校准。试验表明系统数据传输稳定,环境调控可靠,满足现代温室智能监控的需求。     

面向叶类蔬菜病害识别的温室监控视频采集系统

为满足温室叶类蔬菜病害准确识别的视频数据需求,结合温室叶类蔬菜病害发生的特点,采用物联网技术,基于传感器感知的环境信息与摄像机监控视频信息,构建了一种面向叶类蔬菜病害识别的温室监控视频采集系统。该系统将案例检索与模糊推理方法相结合,设计温室监控视频获取方法,将传感器实时采集的数据与知识库中的病害产生环境条件相匹配,以匹配结果作为视频采集的依据,实现了监控视频的智能采集;并利用模糊推理方法,弥补案例检索结果不够全面的问题,确保了数据的准确获取。同时,该系统还提供了实时数据显示、实时视频监控等功能。系统应用结果表明,该系统能够满足温室叶类蔬菜病害识别的视频数据需求。     

基于ESP8266的低成本物联网连栋温室控制管理系统设计

针对现有物联网温室自动控制水平较低,管理模式落后,通信结构复杂,建网成本高等缺点,设计一种基于ESP8266的低成本物联网连栋温室控制管理系统。首先,给出系统的总体架构,并详细设计环境因子感知层、控制传输层和应用管理层;其次,以STM32作为温室内的控制器,对系统的硬件结构进行设计;进而,基于Qt Creator开发环境,设计远程监控端控制管理软件;最后,通过搭建物联网温室模拟试验装置,对本文所设计系统的可行性进行验证。试验结果表明,本系统所设计的低成本物联网温室控制管理系统可有效实现各环境因子的实时采集、控制与管理。     

一种基于无线传感网络的温室Web监控系统

无线传感网络以自组织、部署方便的优点使其在温室自动监控领域具有广阔的应用前景.为此,提出了一种基于MOTE-KIT2400的温室Web监控系统,开发了网关接口程序,给出了数据解析算法,实现了传感数据的获取;同时,利用ASP.NET 2.0技术开发了Web应用程序,实现了对温室环境的远程监控.     

基于物联网草莓生长环境远程监控系统的设计

采用ZigBee无线网络、传感测量技术、C#编写上位机软件及SQL数据库和C#asp.net,设计了一个基于物联网草莓生长环境的远程监控系统。该系统实现了用户通过PC或手持设备远程登录监控系统网站,对环境参数的实时数据和历史记录进行查看,并且对草莓温室内设施进行远程控制。     

温室物联网测控管理系统开发与数据同步研究

为实现温室环境信息高效监测,开发了物联网测控管理系统的通用平台,主要包括基于Android的智能网关以及基于Google Web Toolkit的远程Web服务器,并制定了系统的数据同步通信协议。根据数据采集单元配置信息和预先设定的界面显示风格,智能网关和Web服务器的应用程序能够自适应地生成温室环境监测界面,动态地解析监测传感器数据并实现数据库存储,以Http post网络传输机制实现数据采集单元配置信息、监测传感器数值等数据在二者间的同步。试验结果表明温室物联网系统在实际应用中具有较高的稳定性,有效地避免了由于传感器和数据采集单元节点变更导致Web服务器和智能网关应用程序的二次开发。     

温室环境监测现场可视化管理网关设计与实现

传统网关在温室环境监测中负责无线传感器网络数据汇集转发,缺乏良好的用户现场交互能力。为此,研究了一种基于S3C2410处理器和WinCE系统的嵌入式网关,支持生产基地的现场可视化管理。本网关实现所有温室信息及其监测数据的实时管理,采用蜂鸣、短信等方式进行异常数据预警以降低环境突变造成的损失,内置嵌入式数据库Sqlite,可长期存储监测数据,实现了温室监测区域的自治管理。实际应用证明,本网关具有部署灵活、操作便捷和人机交互界面友好的特点。     

物联网技术在智慧农业中的应用

【目的】为突破农业领域数据采集困难与智能化程度低等技术发展瓶颈,建设农业物联网,制定农业物联网解决方案至关重要。【方法】本研究利用嵌入式技术、PLC技术、ZigBee组网、计算机网络技术等物联网技术,通过搭建物联网技术在智慧农业的网络链路环境,设计了物联网技术的四层结构图,包括硬件层、网关层、云平台层和应用层。设计了智慧农业网络链路、大棚种植自动化管理控制系统、环境监测子系统和安防监控子系统。【结果】通过建设实时、动态的物联网信息采集系统,可以实现快速、多维、多尺度的信息实时监测,实现农牧业智能监控、智能控制以及农业的可视化、精细化管理。【结论】在智慧农业中应用物联网技术,实现农业生产的自动化控制、信息共享等功能,促进传统农业转型升级,助推我国农业的现代化发展。     

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。     

温室环境监控系统网关多进程调度方法

作为应用层与感知层的桥梁,网关通常具有多个进程。温室环境监控系统中各个进程间的调度是否合理直接影响到网关甚至温室环境监控系统的性能。针对网关的多进程调度问题,研究并设计了一种网关的多进程调度算法(Multiple thread schedule algorithm,MTSA)。该算法先通过网关向服务器推送数据的时间间隔、进程数目、最大功率与有效功率的关系来确定每个进程被挂起的时间片,然后通过合理地控制每一个进程的执行顺序及执行时间片来有效地降低数据阻塞度。在实验中,本文方法的数据丢失率为3.4%,而启发式方法的数据丢失率为56%,表明本文方法优于启发式方法。     

智能物联网温室自动监控系统设计分析

物联网技术属于新一代信息技术,在现代温室环境的监控、调控等方面有着重要作用,可以为农作物的生长环境提供精确、实时监测。笔者从物联网概念入手,从系统总体设计、监控软件与应用界面三方面进行深入剖析,目的在于完善智能物联网温室自动监控系统设计。     

基于多网融合技术的智能农业信息监控系统设计

针对农业大数据采集环节薄弱、数据覆盖范围有限、实时性差等问题,提出了多网融合技术在智能农业信息监控系统中的应用。采用ZigBee网络连接传感器,构建无线局域网;利用Hi3516模组设计无线网关,在满足图像采集的基础上可利用WIFI、4G两种方式接入Internet网络,实现农业环境信息、农业图像信息的远程监控。基于C#开发的实时信息监控系统能够实现实时图像显示、实时数据统计分析、远程控制等功能,Python开发的Web和服务器程序,能为大数据应用提供便捷的数据接口。实验表明,多网融合技术在智能农业信息监控系统中具有较强的实用价值,以HI3516为核心的无线网关能够满足系统图像采集和数据通信的需求,性价比较高;同时系统软件具有界面友好、实用性强、易扩展等特点。     

基于物联网木耳栽培控制系统

针对当前木耳栽培温室控制系统远程监控功能响应慢、稳定性差问题,利用台达DX2100L1网络模块基于DIAView工业物联网平台构建木耳温室远程控制系统,实现温室环境信息远程集中管理。传感网络感知室内环境,PLC作为核心控制器根据木耳最佳环境参数按照逻辑程序发出相应调温、调湿、光照行为指令,HMI现场人机交互,DX2100L1负责现场与远程端信息交互,完成本地设备与远程PC通信,基于台达DIAView开发环境,设计温室远程监控界面,实现温室环境远程监控、信息报警、农艺配方远程下载、木耳生长过程溯源等;经试验,数据实时高效传输,各项功能良好,系统稳定运行,以期为食用菌环境调控系统网络化、智能化提供理论支撑与技术支持。     

基于模糊控制的西瓜温室远程监控系统的研究

为提高温室管理水平与生产效益,本文以西瓜为例研发基于模糊控制包含环境信息采集模块、服务器管理平台、STM32单片机控制模块和远程监控中心的西瓜温室远程监控系统。环境信息采集模块通过传感器节点采集温室内的空气温湿度、光照强度、二氧化碳浓度、土壤湿度、土壤pH值和土壤EC值,利用ZigBee协议进行组网并通过物联网网关和GPRS网络实现数据传输;STM32单片机控制模块控制滴灌系统、通风扇、加热线、灯带和湿帘的运行;利用模糊控制技术以温湿度为例结合西瓜不同时期的生长特性设计模糊控制器,对温室环境变量进行多变量去耦合控制;远程监控中心通过界面友好的APP客户端进行远程监控。试验表明,该系统能够实现西瓜温室的远程智能化管理,使作物处于最佳生长状态。     

温室内分布式温度监测系统

针对温室多点定位监测的特定需求,本文设计了一种温室内分布式温度监测系统。以STC12C5A60S2单片机温度采集节点,通过1-WIRE完成各温度采集模块温度数据的汇聚并保存对应节点位置信息;1-WIRE总线温度采集模块实现所在点的温度采集;最后将单片机节点、温度采集节点位置信息和温度值发送到网关,再通过网关最终上传到Web服务器。实验表明系统成本低、可靠性高、稳定性好,可以实时监测多点温度,符合设计要求。     

物联网在规模化辣椒种植生长分析中的应用

为了实现规模化辣椒种植生长状态的实时监控,基于物联网技术,设计了生长等级评价分析系统,且土壤水分含量、土壤pH和温室温度被选为本系统监控指标。采用ZigBee技术建立传感器局域网,传感器节点采用六边形布局;通过协调器,采用GPRS技术,将检测数据上传物联网服务器,分析3种传感器检测数据,确定三者对于辣椒生长的影响,建立生长评级标准,并建立对应区间隶属度函数。利用本系统监测辣椒样本数据,根据建立的生长评级标准,计算其隶属度矩阵和权重向量,最终得到样本模糊判定集,进而计算该样本生长健康等级。系统可实现对于大规模辣椒生长的实时监控,并量化评级,及时有效地反映辣椒生长状态,具有普及潜力。     

基于农业物联网的智能温室系统架构与实现

农业物联网能实现农业管理的数字化、网络化和精准化,基于农业物联网的温室监控系统可实现温室环境的远程监测和智能控制。通过分析温室监控的特殊需求并参考物联网的标准架构,提出了智能温室物联网的架构方案。根据该架构方案设计了完整的温室监控物联网:感知控制层基于Zig Bee和RS485传感器网络及计算机控制模块,并针对可靠性、可扩展性和低功耗进行了优化设计;网络传输层支持多种数据传输方式和数据同步机制,建立了系统层间数据枢纽;应用层包含数据中心、WEB服务器和智能控制策略系统,提供了基于Hadoop和My SQL的海量温室历史数据的云存储解决方案、高可用免维护的云服务器和基于大数据和机器学习的控制策略;终端接入层采用WEB前端技术和React Native为系统提供了可视化界面。该智能温室物联网系统在连栋塑料温室实验基地的长期工作表明:系统运行稳定可靠,能有效提高温室生产的科学管理水平。     

基于物联网的温室农业种植环境监控系统研究

为有效提升我国温室种植环境监控系统工作的智能化与精准化水平,以农业物联网为应用平台,针对监控系统进行设计研究.以温室种植的功能需求为切入点,采用物联网各层级分别构思、整体融合的方法,建立基于物联网的参数监测数学模型,并从软件设计与硬件配置两大维度构建完整的监控系统.试验结果表明:监控系统的网络数据丢包率可控制在0.70...     

基于物联网的农业温室大棚监管系统设计

笔者设计了一种基于物联网的农业温室大棚监管系统,该系统通过一系列传感器实现对温度、湿度、二氧化碳浓度、光照强度等数据的实时采集。将数据发送至STM32F103C单片机控制系统中进行处理分析,同时利用WiFi通信模块配合MQTT协议接入OneNET云平台,完成与客户端的数据交换,用户可通过移动终端作为人机界面进行监控,发送远程命令控制执行设备调节棚内农业生产参数。试验结果表明,该系统具有稳定可靠、监控效果好、成本低等优点,能有效提高农业大棚种植的科学化和智能化控制水平。     

基于移动端的温室环境监控系统设计

针对温室中的光照强度、土壤湿度、空气温湿度等环境参数的监控问题,设计了一种基于移动终端和WiFi无线通信的温室大棚在线环境监控系统。系统采用单片机和传感器完成光照强度等数据的采集,然后通过无线WiFi模块将温室现场的环境参数传输给移动客户端,并在手机APP监控界面上显示实时数据。试验表明:该系统具有操作界面简洁、扩展性强等特点,可以对温室环境参数进行有效的监控。