基于无线传感技术的农业大棚智能控制系统设计

介绍了一种基于无线传感技术的数据采集和控制系统方案,实现农业大棚的自动化控制,对大棚环境中的各种信息进行采集。设计了基于ARM的主控模块、信号处理模块、电源模块、LCD模块、无线通信模块等硬件平台。开发了节点设备程序、嵌入式系统应用软件和上位机组态软件。系统通过模拟测试,结果验证了方案设计的可靠性和实时性,可满足农业信息化建设要求。     

基于RFID传感器网络的多阅读器低功耗防碰撞算法研究

目前基于RFID传感器网络的防碰撞算法在应用中存在功耗高,时间同步难,读取效率低等问题。本文针对上述问题提出了一种双信道防碰撞算法,该算法结合以智能节点为主的RFID传感器网络体系架构,通过无线传感网(WSN)信道分配专用采集时隙来控制RFID系统信道的读取,实现网络的时间同步,使RFID传感器网络中的智能节点碰撞减少,并将专用采集时隙在RFID采集部分再次细化,从而提高智能节点的读取效率,降低智能节点的能耗。仿真结果表明,与现有的基于RFID传感器网络防碰撞算法相比,该算法有效地降低了RFID传感器网络中智能节点的能耗。     

无线传感器网络定位技术浅析

无线传感器网络作为一种全新的信息获取和处理技术在目标跟踪、入侵检测及一些相关领域有着广泛的应用前景。然而,定位技术是无线传感网络的基础技术,对无线传感网络后续工作的开展及应用起着关键的支撑作用。首先,传感器节点必须明确自身位置才能详细说明"在什么位置发生了什么事件",从而实现对外部目标的定位和跟踪;其次了解传感器节点的位置分布状况可以提高网络的路由效率,从而实现网络的负载均衡及网络拓扑的自动配置,改善网络的覆盖质量。无线传感器网络定位是非常必要的。本文首先分析无线传感器定位的现状,分析其定位存在的问题和困难,然后对几种典型算法进行比较,比较其优缺点并提出改进方案。无线传感器网络定位最简单的方法是为每个节点装载全球卫星定位系统(GPS)接收器,用以确定节点位置。但由于经济因素、节点能量制约和GPS对于部署环境有一定要求等条件限制,导致方案的可行性较差。因此,一般只有少量的节点通过装载GPS或通过预先部署在特定的位置获取自身的坐标。     

智能化大棚的低功耗设备优化设计研究

智能大棚已经在我国的部分地区有着应用,所谓智能大棚,是指在现有的农作物温室大棚的基础之上,针对目标作物所需的生长环境要求,通过现代化的人为干预措施进行管理,使农作物长期处于最适宜的生长环境,以达到产量高,品质好的目的。实现是藉由计算机和现代化的新型传感器设备及信息传输的系统,监测大棚内的环境参数(光照强度、温度、湿度、空气中CO2浓度等),从而构建一个可调可控的大棚系统。所提出的智能大棚低功耗系统,在其原有的性能基础上,能够通过自身设备的改进,进行进一步的低功耗设计。     

温室大棚智能无线监控系统

温度和湿度是保证农作物优质生产中两个重要因素,因此监测和控制温湿度对于温室大棚农作物来说至关重要。相较于以往的测温测湿系统都是通过有线方式传送数据,线路复杂布局困难、电线易老化等问题影响了其可靠性。而温度、湿度传感器这样的设备并不需要很大的功率和传输速率。所以ZigBee技术以其低功耗、支持大量节点、数据无线传输且安全可靠的特点正好弥补了传统测温湿度系统的缺陷。并且由于传统的温湿度监测是通过仪器到温室大棚内检测、记录,然后再人工启动相关的设备来调节温湿度。当温度或湿度超过极限值时,传统的控制方式在调控和监测之间有一个时间差,如果正好在这个时间差内由于人工的疏忽而没有及时的启动相应设备来调控温湿度就很可能造成不可逆转的后果。本文主要研究实时监测和控制大棚内的温湿度以保证大棚内的温湿度随时处于正常水平。     

合作社里的高科技

"自从引入了这套农业物联网系统,我们就跟玩‘偷菜’游戏一样,坐在电脑前种菜。"山东省胶州市胶莱镇王疃村绿村合作社技术员韩俭耀半开玩笑地说。去年11月,该合作社投资200多万元,引进了胶州市首家农业物联网智能控制系统。这套系统包括信息采集节点、计算机控制中心和智能控制系统等,可实现技术人员远距离、实时掌握大棚温湿度、光照等情况,并由计算机同步控制大棚天窗、遮阳网、湿帘作业等。     

智能建筑中传感器放置问题研究

本文对于智能建筑中的传感器放置问题,进行了深入的研究,采用了节点覆盖的方法,通过几何论证,计算机编程计算等方法,给出了既简便又实用的放置方法,较好地调节了传感器监控覆盖效率与使用效率之间的矛盾.     

面向智慧农业的物联网系统设计

为充分掌握农田间土壤水分、环境温度和湿度、光照、风速、风向等信息数据,实现适时、适地、适量灌溉、施肥与远程管理,本文设计了一种面向智慧农业的物联网系统。该系统由无线传感器网络、现场用户和远程专家组成。该系统通过传感器节点采集农田间信息,并将采集到的信息通过无线传感器网络发送给本地用户,用户实时查看农田各区域相关参数,各控制设备的实时状态。本地用户GPRS技术与远程专家相连,远程专家提供辅助决策信息(状态评价结果,包括精确施肥、灌溉、杀虫或环境控制建议等),决策信息以决策图的形式提供给用户,实现农业管理的"智慧化"。     

熊蜂智能气候箱的研制

研制一种可以帮助欧洲地熊蜂(Bombus terrestris)度过极端温度的可精确调控温度的智能气候箱,提高其在农业生产中的应用时效。在山东寿光番茄大棚内进行气候箱控温效果实验,结果表明,大棚温度在18~38℃变化时,气候箱内的温度控制在21~28℃;箱内温度变化平稳,且与大棚温度维持在一定的温度差。     

浅析无线传感器网络及其应用

传感器网络是由大量部署在作用区域内的、具有无线通信与计算能力的微小传感器节点通过自组织方式构成的能根据环境自主完成指定任务的分布式智能化网络系统.     

温室大棚自动监控系统的集成

农产品的健康生长主要受温度、湿度、光照强度和CO2浓度等环境因素的影响。温室大棚能够对植物的成长环境起到一定的调节作用,从而为植物提供最好的生存条件。针对温室大棚控制系统对环境控制的需求,以温度、湿度、CO2浓度和光照强度为实现温室控制的环境参数,集成一种基于PLC和环境因素传感器的参数自动监控系统,系统以组态软件为开发平台。     

基于无线传感器网络的产蛋鸡舍环境监测系统设计

为了提高产蛋鸡生长和生产品质,笔者以CC2530及CC2591模块为核心,设计了一种基于无线传感器网络的鸡舍环境监测系统,根据鸡舍环境参数特点,选取MQ137等元件实现协调器节点和传感器节点的硬件设计,并讨论协调器节点和传感器节点的软件设计流程,分析系统的信息预警机制,最终实现由协调器节点、路由节点、传感器节点和用户管理平台等组成的鸡舍环境监测系统。该系统性能稳定、可靠,对实施鸡舍内环境监测具有一定的实用价值。     

一种消除盲区的无线传感器网络四边加权质心定位算法

为了抑制环境干扰和盲区因素对无线传感器节点定位精度的影响,以加权质心定位算法为基础,提出了一种消除盲区的四边加权质心定位算法。算法首先利用高斯模型和分批估计融合对所测RSSI值进行滤波处理并取得最优值,消除随机性干扰;然后利用RSSI值与距离的对数的映射关系得到未知节点到参考节点的距离;定位过程的最后,通过建立虚拟的参考节点来消除盲区,以及对加权质心定位算法的权重进行了修正,从而提高了定位精度和定位覆盖率。     

采用水下传感收集自然环境中的能源

从传感器节点能量供应的角度出发,在最大限度的节省自身能量的基础上,同时从环境中尽可能获取能量,实现能量的自动获取和充分应用。在我们生活的物质空间中存在很多可利用的能量,那么,如何在传感器节点上尤其是水下传感器网络节点上收集和储存这些能源成为本项研究的重点之一。     

浅谈大棚全龄养蚕技术

<正>大棚全龄养蚕是在大棚饲养大蚕成功的基础上,通过改进大棚的设施和结构,使其能达到满足小蚕饲养的要求,从而形成的一项全龄大棚养蚕新技术。具有省工、省力、节约成本、优质高效、且不破坏土地资源等特点。目前,该技术已在我国不少地方推     

基于无线传感器网络的奶牛舍环境监测系统设计

现代精细化奶牛养殖模式对奶牛场舍内环境信息获取的要求越来越高。为实时、有效获取牛舍内环境信息,笔者设计了基于无线传感器网络的牛舍环境监测系统,选用CC2530、CC2592芯片和LTM8901等传感器构建了由传感器节点、路由器节点、协调器节点和监控中心组成的环境监测系统,分析协调器节点、传感器节点的组网和入网过程。该系统运行成本低、适应性强,具有一定参考价值。     

无线传感器网络中节点信任值计算下的安全路由问题分析

本文结合无线传感器网络的特点,对其安全路由问题进行了分析,提出了一种基于节点信任值的层次路由算法,提高网络数据传输安全的方法途径。相关实验结果表明,该算法可以对节点信任值进行有效评估,从而解决了节点失效或被俘引发的层次路由安全问题,应该得到充分的重视。     

影响蜜蜂为南方塑料大棚虫媒作物授粉的主要因素及对策探讨

为探讨影响蜜蜂为南方塑料大棚虫媒作物授粉的主要因素及应对措施,通过从蜜蜂与虫媒植物关系、蜂群生物学、蜜蜂访花行为,以及南方塑料大棚等方面进行调查研究。结果表明,影响蜜蜂为南方塑料大棚虫媒作物授粉的主要因素有作物品种、大棚环境质量、蜜蜂品种等。可采取“选育和选种在大棚内可正常流蜜排粉且能诱引蜜蜂访花的作物品种,合理配置雄株,营造适宜蜜蜂生活和安全飞行的大棚环境,选择合适授粉的蜜蜂品种,以及合理配置授粉蜂群和加强授粉蜂群管理”等措施,以实现大棚虫媒作物充分授粉。建议在大力发展设施农业的同时,结合蜜蜂访花需求加大大棚作物品种选育力度,切实提高大棚环境质量,为大棚作物蜜蜂授粉创造良好条件,大力发展蜜蜂授粉业,积极推动蜜蜂授粉业与设施农业的协同发展,让更多的蜜蜂为设施生态农业的发展服务。     

RSSI优化定位算法在奶牛健康监测中的应用

为了监测奶牛的运动情况从而判定健康状况,试验在奶牛颈部安装无线传感器节点,收集奶牛位置信息,测定了基于校正RSSI的APIT定位算法在奶牛实时定位上的适用性。结果表明:改进的算法与传统的三边测量法相比定位精度更高,特别是锚节点比例较低时仍有较高的定位精度,说明改进的算法适用于奶牛定位系统。     

太阳能光伏技术在温室大棚控制系统中的应用

随着农业现代化进程的推进,绿色、环保、节能的农业生产模式越来越受到推崇,将太阳能光伏技术应用于温室大棚的控制系统不仅解决了温室大棚部分能源问题,同时又契合节能环保的现代农业生产理念。本文结合太阳能光伏技术特点,立足农业生产实践,阐述了在温室大棚控制系统中应用光伏技术的设计思路和方案,有利于进一步推进高效环保清洁的现代农业发展进程。