基于物联网技术的温室土壤环境监测系统的设计

针对传统的有线监测系统线缆密布、安装维护困难等问题,设计开发了一种基于物联网技术的温室土壤环境监测系统,该系统主要由无线传感器网络和监测系统两部分构成。主要介绍了基于cc2430的无线传感器节点的硬件设计,以及基于labview的上位机软件设计,并进行了系统测试。实验分析结果表明,该系统能实现对作物生长的土壤温、湿度进行自动实时监测,并结合作物生长的信息进行适量的灌溉,具有广阔的应用前景。     

基于物联网的水稻生产过程精准管理系统开发

为实现水稻生产全过程的精准管理,建立了基于物联网的水稻生产全过程精准管控系统。利用无线传感器网络建立了基于物联网的农情信息监测系统,实现空气温度、湿度、光照强度等气象信息和水稻田水位、土壤含水量等信息的实时监测;开发了基于物联网的水稻农情监测物联网系统。建立了水稻种植记录管理数据库,开发了系统,实现了水稻生产全过程的溯源管理系统。     

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。     

基于物联网的农林小气候监测系统数据汇聚平台

为监测农林生产中复杂多变的气候状况,采用无线传感器网络作为采集端,以基于ARM9平台的数据汇聚平台作为汇聚节点,设计了基于物联网的农林小气候监测系统。该平台可实时汇聚监测数据,并通过GPRS将数据发送到远程后台数据中心,从而实现对水位、降雨量、风速风向、温湿度等参数的实时监测和分析。     

基于ZigBee的农业大棚监测系统设计

为解决农业大棚环境数据采集不方便、不准确的问题,课题组以物联网技术为基础,集成传感器、无线通信网络、嵌入式系统、组态控制等多种技术,设计了一套基于ZigBee的农业大棚监测系统,实现对大棚内农作物生长数据的精准采集和对大棚内数据的实时监测,并通过数据融合和滤波算法进行了数据优化。测试结果表明：通过功能测试和数据分析可以验证系统功能模块均能够平稳、有效地运行;通过监控界面可以监测农业大棚的实际运行状况,提高农业管理人员的工作效率,监测效果良好。证明该系统可以实现对农业数据的精准采集和显示,能给农业从业者提供准确的决策依据。     

太阳能农机发动机监测系统设计—基于智慧农业物联网信息采集

为了解决农机在恶劣条件下无线通信传感器节点功耗大的问题,提高农机发动机监测系统的整体性能,设计了一种基于智慧农业物联网信息采集的太阳能发动机监测系统。该系统采用太阳能进行供电,并利用WSN网络对太阳能电池和发动机状态进行监测,有效提高了监测系统的稳定性,满足了传感器节点的持续能量损耗。基于WSN的太阳能农机发动机监测系统采用了无线传感网络和串口通信,使用了传统的串行接口,其监控中心作为数据处理服务器,系统可以实现对光伏电池电压、电流和温度的测定,实现对发动机转速、温度和噪声的测定,并根据测定值及时地做出预警,实现远程操控;并对系统进行了测试。测试结果表明:该监测系统可有效完成光伏电池和发动机的状态监测,为新型农机监测系统的优化提供了一种新的低碳设计方法。     

蜂群箱体关键参数在线监测系统与性能测试

随着信息技术的发展,利用大数据分析、物联网监控、传感器感知、无线通信等技术构建一种蜂箱蜂群实时在线监测系统,是减少因开箱检查造成蜂群应激反应的可行解决方案。本研究针对蜂箱封闭环境进行实时监测困难的现状,利用STM32F103VBT6 32位微控制器,同时融合了温湿度传感器、微麦克风以及激光对射传感器,开发了一套低功耗、可连续工作的蜂群箱体关键参数在线监测系统,实现了养蜂生产过程中多参数信息获取以及蜂箱内蜂群的环境参数和生活状态的实时在线监测。系统主要包括核心处理模块、数据采集模块、数据发送模块以及数据库服务器等。数据采集模块包括蜂箱内部温湿度采集单元、蜂群声音采集单元、蜜蜂进出巢数量计数单元等,通过接入移动通信网络进行数据传输。系统现场部署性能测试结果表明,研制的系统能够实时监测蜂箱内温湿度,有效区别进出蜂箱的蜜蜂并记录进出巢门的蜜蜂数量,且自动获取的蜂群声音与标准的蜂群声音分布相吻合。本系统符合设计要求,采集参数准确可靠,可以作为蜂群相关研究的数据采集方法。     

基于物联网的智能花卉栽培系统设计研究

为提高花卉栽培的质量,确保其稳定的生长环境,满足种植者对花卉生长环境进行远程监测与调控的需求,本文基于物联网技术,设计了一款智能花卉栽培系统。本系统是基于物联网3层架构进行分层次设计,主要使用STM32单片机,通过温度、湿度、光照、烟感传感器实现全面感知,WiFi无线传输进行信息交互,并在机智云平台进行实时监测和远程操控。种植者根据花卉栽培环境对其土壤温湿度、环境温湿度、CO₂浓度、光照强度进行远程监测,并通过App实现远程开启水泵、排气扇、补光灯等功能;依据具体花卉栽培需求在App操作界面调整指标从而实现自动灌溉、自动补光、自动开启排气扇等功能。本设计性能稳定,达到了预期效果,能够有效解决在花卉栽培过程中出现的环境信息获取不准确、不及时和操作不妥当导致的花卉死亡等问题。     

基于NB-IoT架构的分布式配电自动化系统

文章主要介绍了基于NB-IoT物联网模块的智能分布式配电自动化系统的系统构建原理概述,其中对智能分布式配电自动化系统与NB-IoT物联网模块的系统应用和分布式软件边缘计算进行了详细阐述和说明。     

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。     

温室环境物联网监测系统的设计

农业生产环境的物联网技术推动农业生产的发展。本文设计一种温室环境实时监测系统,该系统利用物联网技术,经传感器采集环境信息,微控制器进行控制并与网络连接,再由Android智能手机Yeelink平台读取的数据,监测温室环境的温度、湿度及光照度。最后,对系统进行测试,有效监测温室环境的温湿度及光照度,为温室作物生长的环境参数提供参考。     

基于IPSO优化BP神经网络的蛋鸡舍有害气体监测系统

为实现蛋鸡养殖过程有害气体浓度监测,改善复杂环境下常用气体传感器之间因存在交叉敏感性而导致测量数据不准确的问题,设计了基于IPSO优化BP神经网络模型的有害气体监测系统。选用无线ZigBee模块、传感器模块和STM32模块,搭建了蛋鸡舍各点数据采集硬件平台,利用GPRS远程通信模块将平台采集到的数据传输至服务器,同时开发手机APP软件,对有害气体进行实时监测。利用权重线性递减及改进学习因子的IPSO算法,对BP神经网络进行优化,利用优化后的网络对气体传感器采集到的数据进行处理,有效提高了有害气体的数据精度。利用该系统对河北省保定市某鸡舍有害气体进行测试实验,将传感器测量值与真实值进行对比分析,验证了利用IPSO优化BP神经网络模型的有效性。测试表明,SGP30型二氧化碳传感器测量精度由81.75%提升到94.69%,MQ135型氨气传感器由61.83%提升到91.23%,MQ137型氨气传感器由70.18%提升到91.23%,MQ136型硫化氢传感器由62.35%提升到92.80%,TGS2602型硫化氢传感器由62.97%提升到92.80%。本研究为蛋鸡养殖过程中有害气体的精确监测提供了新方法。     

基于机会网络的牧场物联网数据传输方法

智能化畜牧业管理需要对牧场中牲畜的行为进行检测以及对牲畜的运动路径、位置等信息进行采集,利用牧场物联网系统可以实现对上述信息的获取。基于无线传感器网络的系统架构能够满足各个采样节点间的通信需求,但是由于牧场所处的地理位置一般比较偏远,网络环境复杂,与互联网连接时经常出现连接中断、丢包等问题。采用传统的网络连接方式可能导致数据大量丢失,为了减少在与互联网连接中断时采样数据的丢失,提出了一种基于机会网络的牧场物联网数据传输方案,分析了在牧场环境中传感器之间的通信状态,总结出传感器之间通信的3种方式,分别予以建模分析。在传感器有限存储容量的前提下,利用机会网络的原理,提出接入点密度的计算方法,并总结了牲畜运动速度、传感器节点存储容量与数据传输丢包率之间的内在联系,从而保证了系统数据丢失在设计允许的范围内。通过评估和验证所提方法理论结果的实验,证明了方法的正确性。     

基于物联网的智能防雨晾衣架设计与试验

为了实现晾衣架智能防雨功能,研究小组设计了一种基于物联网技术的智能防雨晾衣架,该装置可通过手机远程控制或者遇水自动打开防雨篷,实现智能防雨,并进行了淋雨测试.测试结果表明:基于物联网系统智能防雨系统设计方案具有可行性,当雨滴传感器模拟量通道数值AINO<90,防雨篷打开,实现防雨功能;当雨滴传感器模拟量通道数值AINO...     

基于NB-IoT的多功能农业大棚监测及控制系统设计

为弥补传统农业全靠经验判断培育农作物的不足,提出一种基于物联网的农业大棚控制系统设计。确定了智慧农业监控系统的整体方案,设计了基于华为Lite-OS开发环境和STM32高性能物联网开发板的农业大棚监测及控制系统。采集传感器数据,然后通过使用NB-IoT通信模块,实现了农业大棚内温度、湿度和光照强度的数据传输到华为云端,再通过华为云IoT平台下发命令来控制农业电机和棚内LED的补光工作,编写了检测农业大棚内光电强度和温湿度应用程序,实现了对农业大棚状态信息监测和显示。最后,搭建硬件平台进行农业大棚的信息测试,测试表明,可以实时监测大棚内的状况并采取故障检测。     

基于物联网的农田信息采集系统

综合利用传感器与网络通信技术,设计基于物联网的农田信息采集系统。通过布设和安装相关硬件,实现农田气象、土壤、高光谱和视频等监测信息的实时获取,让用户可以在电脑和移动设备上随时查看现场情况,为农业生产提供数据支持,在现代化农田信息的精准监测和科学管理等方面具有良好的应用前景。      

基于物联网的农田环境监测系统设计

为实现对农田环境参数的监测,设计了基于物联网的农田环境监测系统。系统基于EPC架构,构建网络框架,感知层采用ZigBee传感节点。传感节点实时采集与农田生产有关的多个重要环境参数,对作物形态进行可控图像采集,通过网络构建层将各种数据发送到远程监测服务层。对监测系统进行了试验,结果表明,系统可对播种进度、苗期、花期、施肥、打药、灌水、适时收获、病虫害和质量监控等过程中的信息进行采集。      

基于Web的水产养殖环境监控物联网系统

讨论了通过对网际组态软件Web Access的应用,实现对水产养殖环境实时监控物联网系统的开发。该系统由传感器采集网络、中央服务器与Web Access监控节点网络、养殖户和远程专家组成。通过传感器节点采集水质参数信息,并将采集到的信息通过GPRS发送到中央服务器,利用Web Access实现人机交互,养殖户就可以通过互联网实时查看水质的相关参数与控制设备的实时状态。而养殖户所遇到的养殖问题也可以通过Web浏览器来访问远程专家得以解决。      

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。     

基于模糊PID控制的NB-IoT果蔬农业物联网系统设计与试验

针对传统果蔬农业大棚环境数据感知不强、现场维护工作量大、无线覆盖区域受限、生产管理效率低、成本高的问题,提出一套基于模糊PID控制的NB-IoT果蔬农业物联网系统设计。以STM32L475VET6超低功耗芯片为主控芯片,通过NB-IoT和ZigBee双协议融合组网技术和环形缓冲队列算法组建广域无线网络,设计现场监测终端与远程云监控平台,将局域终端节点采集的环境因子信息接入云服务器进行统计与分析。系统根据采集到的数据自动调控反馈控制设备,达到低功耗模式下的广域覆盖监测并智能反馈调控果蔬大棚环境因子的目的,实现感知层、网络层到平台层和应用层一套完整的果蔬大棚物联网系统设计。将模糊PID控制算法应用于温棚环境调节的仿真测试表明,系统平均丢包率为0.088%,空气温湿度、土壤温湿度、二氧化碳浓度等环境因子参数平均相对误差保持在0.5%以内,NB-IoT休眠功耗小于9μA,能实现智能反馈控制并保证系统多节点部署、多参数检测、低功耗工作、广覆盖通信的条件,使系统具有更高的复杂环境适应性和稳定性。