基于物聯(lián)網(wǎng)技術的智能農(nóng)業(yè)大棚監(jiān)控系統(tǒng)

1、基于物聯(lián)網(wǎng)技術的智能大棚監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)成員：葉陽、莊斌斌、陳福鎮(zhèn)、簡輝煌、林雅純、黃艷芬PPT模板下載： 行業(yè)PPT模板： 節(jié)日PPT模板： PPT素材下載： PPT圖表下載： 優(yōu)秀PPT下載： PPT教程： Word教程： Excel教程： 資料下載： PPT課件下載： 范文下載： 目錄 作品簡介 項目開發(fā)背景與現(xiàn)狀 項目創(chuàng)新要點 系統(tǒng)功能框圖與網(wǎng)絡拓撲圖 項目實現(xiàn)功能 項目所使用的軟硬件技術 項目運行截圖作品簡介 我們的作品基于物聯(lián)網(wǎng)技術的智能大棚監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)是基于物聯(lián)網(wǎng)技術，通過傳感器對農(nóng)棚內(nèi)農(nóng)作物生長的關鍵參數(shù)進行有效監(jiān)控，例如：空氣溫濕度、土壤濕度、光照強度等，經(jīng)由網(wǎng)關發(fā)送給數(shù)據(jù)服務中

2、心。在數(shù)據(jù)服務中心進行智能化數(shù)據(jù)處理后，管理員通過Web客戶端或者Android客戶端連接服務器，數(shù)據(jù)服務中心接收操作指令實現(xiàn)對大棚環(huán)境數(shù)據(jù)的監(jiān)測以及利用繼電器、步進機等模塊實現(xiàn)對設備的控制功能。項目開發(fā)背景 隨著國家經(jīng)濟的快速發(fā)展，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷提高，農(nóng)產(chǎn)品在大棚中培育的品種越來越多，規(guī)模也越來越大。傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大棚中的大部分操作都是在人工情況下進行的，對于數(shù)量較多或者面積較大的農(nóng)業(yè)大棚就顯現(xiàn)出很大的局限性，因此，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)大棚生產(chǎn)的自動化和信息化，能夠方便有效地對農(nóng)業(yè)大棚環(huán)境進行監(jiān)測和控制，提高資源利用率和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平，是目前農(nóng)業(yè)發(fā)展的趨勢。 項目開發(fā)現(xiàn)狀 智能化的監(jiān)控系統(tǒng)成本較高，我國現(xiàn)

3、代溫室技術起步較晚，而國外所開發(fā)的大棚監(jiān)控系統(tǒng)價格昂貴，難以適應我國農(nóng)業(yè)生長環(huán)境監(jiān)控的需求。 傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)溫室大棚監(jiān)控系統(tǒng)中，大都采用有線設備來進行大棚環(huán)境數(shù)據(jù)的采集及數(shù)據(jù)的傳輸，較大的監(jiān)控區(qū)域需要大量傳感器和執(zhí)行設備的使用導致監(jiān)控系統(tǒng)的建設和維護產(chǎn)生很多問題，導致施工難度大，且維修不便。解決方案 在我們所開發(fā)的智能農(nóng)業(yè)大棚監(jiān)控系統(tǒng)中，采用了Zigbee技術、 Android等技術。Zigbee技術一種新興的短距離、低復雜度、低速率、低功耗和低成本的無線數(shù)據(jù)傳輸技術，可用于大量傳感器組網(wǎng)及進行數(shù)據(jù)采集和傳輸，代替了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)溫室大棚采用有線設備來進行大棚環(huán)境數(shù)據(jù)的采集及數(shù)據(jù)的傳輸，降低系統(tǒng)成本及施

4、工和維護難度。解決方案 Android手機在當今智能手機領域中占有很大的地位，且價格便宜、性能優(yōu)良、方便操作。我們選用Android智能手機作為智能控制客戶端，一方面降低了智能監(jiān)控系統(tǒng)的價格，另一方面也提高了控制客戶端軟件的使用性能，同時，也降低了軟件的復雜程度。項目創(chuàng)新要點 1、農(nóng)棚設備與農(nóng)棚內(nèi)的環(huán)境參數(shù)相關聯(lián)，將獲得的環(huán)境參數(shù)經(jīng)由數(shù)據(jù)服務中心處理后，自動實現(xiàn)農(nóng)棚設備的開關控制，如此在無人管理的情況下也能實現(xiàn)對大棚的智能監(jiān)控，同時，減少人工的誤操作。 2、采用Zigbee技術來實現(xiàn)樹莓派與Arduino開發(fā)板的無線通訊功能，Zigbee技術用于大量傳感器組網(wǎng)及進行數(shù)據(jù)采集和傳輸，代替了傳統(tǒng)農(nóng)

5、業(yè)溫室大棚采用有線設備來進行大棚環(huán)境數(shù)據(jù)的采集及數(shù)據(jù)的傳輸，降低系統(tǒng)成本及施工和維護難度。 3、采用了雨滴傳感器實時監(jiān)測降雨量，根據(jù)降雨量來控制頂棚，小雨則打開頂棚用雨水給作物澆灌，大雨則關上頂棚防止土壤濕度過大。系統(tǒng)功能框圖網(wǎng)絡拓撲圖總體功能描述 該系統(tǒng)利用物聯(lián)網(wǎng)技術，可實時遠程獲取大棚內(nèi)農(nóng)作物生長的關鍵參數(shù)，例如：空氣溫濕度、土壤濕度、光照強度、雨量，經(jīng)由數(shù)據(jù)服務中心進行智能化數(shù)據(jù)處理后，自動或手動控制濕簾風機、噴淋滴灌、內(nèi)外遮陽、頂窗、加溫補光等設備，保證農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)環(huán)境最適宜作物生長，為作物高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安全創(chuàng)造條件?？傮w功能描述 同時，管理員可以通過手機客戶端、Web客戶端等

6、信息終端獲得實時監(jiān)測信息、預警信息等，用戶還可以通過終端控制濕簾風機、噴淋滴灌、內(nèi)外遮陽、頂窗、加溫補光等設備，實現(xiàn)溫室大棚集約化、網(wǎng)絡化遠程管理，充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)技術在設施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用。安卓端功能（1）信息查詢：查看農(nóng)棚內(nèi)實時的空氣溫濕度、土壤濕度、光照強度、雨量等信息。（2）異常報警：當農(nóng)棚內(nèi)環(huán)境發(fā)生異常時，手機會接收到異常報警信息。（3）智能控制：手機客戶端可以控制農(nóng)棚內(nèi)濕簾風機、噴淋滴灌、內(nèi)外遮陽、頂窗、加溫補光等設備的開關。Web端功能（1）數(shù)據(jù)管理：以表格或者折線圖、柱形圖的形式顯示農(nóng)棚內(nèi)空氣溫濕度、土壤濕度、光照強度、雨量等數(shù)據(jù)的歷史情況。（2）異常報警：當農(nóng)棚內(nèi)環(huán)境發(fā)生異常時

7、，Web客戶端會接收到異常報警信息。（3）智能控制：界面可以手動控制農(nóng)棚內(nèi)濕簾風機、噴淋滴灌、內(nèi)外遮陽、頂窗、加溫補光等設備的開關。相關硬件單片機：樹莓派、Arduino開發(fā)板傳感器模塊：DHT11數(shù)字溫濕度傳感器、光敏電阻傳感器、土壤濕度傳感器、雨滴傳感器 控制模塊：繼電器、步進電機 、電磁水閥通訊模塊：無線網(wǎng)卡、Zigbee模塊開發(fā)軟件平臺及語言本作品所采用的平臺的相關軟件有Java Development Kit (JDK)、MyEclipse、Eclipse IDE for Java Developer、Android Development Toolkit、Android SDK、A

8、ndroid SDK插件、Arduino IDE、MySQL數(shù)據(jù)庫等 。開發(fā)語言有C語言、java語言、Arduino語言。相關技術樹莓派開發(fā)技術：樹莓派作為本系統(tǒng)的網(wǎng)關，一方面通過無線網(wǎng)卡連接網(wǎng)絡，與服務器通信，一方面與Arduino模塊連接，負責收發(fā)數(shù)據(jù)。Zigbee技術：一種新興的短距離、低復雜度、低速率、低功耗和低成本的無線數(shù)據(jù)傳輸技術，用于大量傳感器組網(wǎng)及進行數(shù)據(jù)采集和傳輸。相關技術Android開發(fā)技術：用于開發(fā)用戶android手機客戶端，接收、發(fā)送用戶指令，與web服務器通信。Web開發(fā)技術：用于接收用戶操作指令，調(diào)用數(shù)據(jù)庫服務器數(shù)據(jù)、發(fā)送控制信號給樹莓派網(wǎng)關。Arduino開發(fā)技術：用于解析、發(fā)送傳感器數(shù)據(jù)以及智能開關的控制。安卓端運行截圖圖1：登陸界面圖2：主界面，查看農(nóng)棚內(nèi)實時的環(huán)境數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)定時刷新 安卓端運行截圖圖3：歷史記錄界面，查看農(nóng)棚內(nèi)歷史環(huán)境數(shù)據(jù)，下拉刷新 圖4：歷史記錄界面，查看農(nóng)棚內(nèi)歷史環(huán)境圖表圖5：異常報警：當農(nóng)棚內(nèi)環(huán)境發(fā)生異常時，手機會接收到異常報警通知 安卓端運行截圖圖6、圖7：控制界面，由主界面向右滑動或者點擊設置按鈕打開控制界面，手機客戶端可以控制農(nóng)棚內(nèi)濕簾風機、噴淋滴灌、內(nèi)外遮陽、頂窗、加溫補光等設備的開關 Web端運行截圖圖8：Web端登陸界面Web端運行截圖圖9：控制界面，Web客戶端可以控制