基于物联网的远程监控系统-梁智扬 华南农业大学
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基于物联网技术的智能农业监测系统的设计与实现(正文)一、现状分析随着物联网技术的不断发展,智能农业监测系统在现代农业中的应用日益广泛。
该系统通过感知装置和数据传输设备等多种技术手段,实现了对农作物生长环境和生长状态的实时监测和控制。
智能农业监测系统还具备数据采集、分析和预测能力,为农业生产提供了科学决策的依据。
目前,智能农业监测系统在全球范围内得到了广泛应用。
例如,在荷兰、以色列等发达国家,智能农业监测系统已经成为现代农业的重要组成部分。
这些系统通过感知装置实时监测土壤湿度、温度、光照等关键参数,将数据传输到云平台,通过数据分析和批量决策,实现了农业生产的精细化管理。
在中国,智能农业监测系统的应用也逐渐得到推广,但在规模和智能化程度上仍存在差距。
二、存在问题尽管智能农业监测系统在现代农业中具有广阔的应用前景,但在实际应用中仍然存在一些问题。
智能农业监测系统的搭建和维护成本较高。
该系统需要配备大量的感知装置、数据传输设备和云平台等硬件设施,投入较高的资金。
系统的运行和维护也需要专业技术人员进行,对人力资源的需求较大。
目前智能农业监测系统的智能化程度相对较低。
尽管系统能够实现对农作物生长环境和生长状态的实时监测,但对于数据的分析和预测能力较弱。
系统多数是将实时数据传输到云平台,由人工进行处理,缺乏数据自动分析和智能决策的能力。
智能农业监测系统在实际运行中面临着一些技术问题。
例如,感知装置的精准度和可靠性有待提高,数据传输过程中存在数据丢失和延迟等问题,系统的可扩展性和兼容性也有待进一步改进。
三、对策建议为了解决智能农业监测系统存在的问题,需要采取以下对策来提高系统的性能和应用效果。
需要加大对智能农业监测系统研发和应用的支持力度。
应加大资金投入,支持相关科研机构和企业进行技术研发和创新。
还应出台相关,鼓励农民和农业企业使用智能农业监测系统,给予相应的补贴和奖励。
需要加强人才培养和技术推广。
、高校和企业应共同合作,加强对智能农业监测系统相关技术人才的培养和培训。
基于物联网的智能农业监测与管理系统设计与实现随着物联网技术的快速发展,智能农业的概念逐渐被提出和广泛应用。
基于物联网的智能农业监测与管理系统可以实现对农作物生长环境的实时监测和远程管理,提高农业生产的效率和质量。
本文将介绍智能农业监测与管理系统的设计和实现过程。
一、系统需求分析设计智能农业监测与管理系统前,首先需要明确系统的需求。
智能农业监测与管理系统的主要目标是提供对农作物生长环境的监测和管理,并能够及时预警和远程调控。
根据这一需求,系统应具备以下功能:1. 农作物生长环境监测:包括温度、湿度、光照、土壤湿度等参数的实时监测。
2. 预警和报警功能:当农作物生长环境出现异常时,系统能够及时发出警报并提供相应的处理建议。
3. 远程控制和调控:系统可以通过远程控制设备对农作物生长环境进行调控,如自动灌溉、自动施肥等。
4. 数据分析和决策支持:系统能够对监测数据进行分析,提供决策支持和优化建议。
二、系统架构设计基于物联网的智能农业监测与管理系统由传感器、数据传输、数据存储、数据处理、用户界面等组成。
以下是系统架构的设计:1. 传感器:用于监测农作物生长环境的传感器,包括温湿度传感器、光照传感器、土壤湿度传感器等。
2. 数据传输:将传感器采集到的数据通过无线通信方式传输给数据处理中心。
可以使用无线传感网络技术,如LoRa、NB-IoT等。
3. 数据存储:将传感器采集到的数据存储到云平台或本地数据库中,以便后续的数据处理和分析。
4. 数据处理:对采集到的数据进行处理和分析,提取有价值的信息,并生成报警信息和决策支持。
5. 用户界面:提供用户操作界面,用户可以通过界面查看农作物生长环境的监测数据、接收报警信息和进行远程控制。
三、系统实现系统的实现可以分为硬件部分和软件部分。
1. 硬件部分:硬件部分包括传感器、数据传输模块、控制设备等。
a. 选择合适的传感器:根据农作物的需求和监测目标选择合适的传感器,确保监测参数的准确性和可靠性。
智能农业监控系统的设计与实现(基于物联网技术)一、引言随着科技的不断发展,智能农业作为一种新型的农业生产方式逐渐受到人们的关注。
智能农业监控系统作为智能农业的重要组成部分,通过物联网技术实现对农田环境、作物生长情况等数据的实时监测和管理,为农民提供科学决策支持,提高农业生产效率和质量。
本文将介绍智能农业监控系统的设计与实现,重点探讨基于物联网技术的应用。
二、智能农业监控系统的架构设计1. 系统整体架构智能农业监控系统主要包括传感器节点、数据传输网络、数据处理中心和用户终端四个部分。
传感器节点负责采集农田环境数据和作物生长数据,通过数据传输网络将数据传输至数据处理中心进行处理分析,最终将结果反馈给用户终端,实现对农田的远程监控和管理。
2. 传感器节点设计传感器节点是智能农业监控系统中最基础的组成部分,其设计需要考虑到传感器类型选择、布设密度、通信协议等因素。
常用的传感器包括温湿度传感器、光照传感器、土壤湿度传感器等,通过这些传感器可以实时监测农田环境参数和作物生长情况。
3. 数据传输网络建设数据传输网络是保证数据传输稳定可靠的关键环节,可以选择有线网络或者无线网络进行数据传输。
有线网络成本低廉但受距离限制,无线网络覆盖范围广但存在信号干扰等问题。
在设计智能农业监控系统时需要根据具体情况选择合适的数据传输网络方案。
4. 数据处理中心构建数据处理中心是智能农业监控系统的核心部分,负责接收、存储、处理和分析传感器节点采集到的数据。
通过数据处理中心可以实现对农田环境和作物生长情况的大数据分析,为用户提供科学决策支持。
5. 用户终端界面设计用户终端界面是用户与智能农业监控系统交互的窗口,设计直观友好的用户界面可以提升用户体验。
用户可以通过手机App、Web页面等方式查看农田实时数据、历史数据、报警信息等,并进行远程控制操作。
三、基于物联网技术的关键技术应用1. 物联网通信技术物联网通信技术是智能农业监控系统实现远程监控的基础,包括有线通信和无线通信两种方式。
基于物联网的智慧农业远程监控系统设计与优化第一章:引言随着经济的不断发展和人口的不断增长,传统的农业模式已经很难满足人们对食品的需求。
为了提高农业生产的效率和质量,在智能化技术的推动下,基于物联网的智慧农业远程监控系统应运而生。
本文将介绍该系统的设计与优化方法。
第二章:智慧农业远程监控系统的组成智慧农业远程监控系统由传感器、数据传输网络、云平台和终端设备组成。
传感器用于感知农作物的环境参数,如温度、湿度、光照等;数据传输网络将感知到的数据传输到云平台;云平台对数据进行处理与分析,并通过终端设备向农民提供相关信息和操作控制。
第三章:系统设计与优化3.1 传感器的选择和布置为了准确地感知农作物的环境参数,应选择合适的传感器,并合理布置在农田中。
例如,通过温湿度传感器和光照传感器,可以实时监测土壤温湿度和光照强度,以便及时调整农作物的灌溉和光照条件。
3.2 数据传输网络的建设为了实现远程监控,需要建设可靠的数据传输网络。
可以选择无线传感器网络(WSN)或物联网(IoT)技术。
无线传感器网络可以通过无线信号传输数据,而物联网技术则可以通过互联网传输数据。
根据实际情况选择合适的网络技术。
3.3 云平台的建设和优化云平台是整个系统的核心,通过云平台可以对传感器采集到的数据进行处理、分析和存储。
为了提高系统的实时性和可靠性,可以使用云计算技术和分布式存储技术。
同时,还可以利用人工智能算法对数据进行预测和决策,提供农民需要的信息和操作建议。
3.4 终端设备的设计与开发为了方便农民进行远程监控和操作,需要设计并开发专门的终端设备。
终端设备可以是智能手机、平板电脑或专门的农业终端设备。
通过终端设备,农民可以随时随地查看农作物的状态,并进行相关的操作,如灌溉、施肥等。
第四章:系统实施与效果评估4.1 系统实施在系统实施之前,需要对系统进行充分的测试和调试,确保系统的稳定性和可靠性。
同时,还需要培训农民使用系统和终端设备,提高其操作能力和健康安全意识。
174丨学术平台丨工业技术与实践引言1随着我国改革开放政策的实施,逐渐加强了与世界的接轨;加强了对科研事业重视程度,不断地对科学技术进行研究,使计算机网络技术、物联网技术、通信技术、传感技术等得到了大力发展,这些技术被广泛应用到了各个行业当中,推动了各个行业的发展。
而到了当前阶段中,国家对农业的重视程度也在逐渐地加重,对农业生产进行监测的过程中也逐渐的加入了这些技术,使农业生产向着信息化的方向迈进了一大步。
但是,我国的这项技术才刚刚起步,对于西方发达国家来说,我国研究的成果相对较为落后,该项研究方面的人才比较缺失,使这项技术还有很大的提升空间。
因此,在当前阶段中,加强对基于物联网技术的农业信息智能监测系统进行研究具有重要的意义,更好地促进农业生产行业的发展。
农业信息智能检测系统总体设计2系统的整体设计2.1随着社会的不断发展,促进了科学技术的不断提升,使计算机技术、通信技术、物联网技术等等各项技术都在不断的前进,各行各业都对其进行了广泛的使用,促进了社会更加快速、稳定的发展。
在农业生产中也对这些技术进行了使用,形成了农业信息智能检测系统,该系统的出现使生产环境更好的满足农业生产的需求,有效的促进了农业生产的发展。
在该系统中,是对农业生产的特点进行了分析,根据分析的结果,可以将其分成两个部分,第一个部分为数据采集端,这一部分中主要是以传感器技术为基础上建立的,将相应的传感设备安装到指定的位置,通过传感器对环境数据的收集来完成监控任务,使生产人员能够了解生产环境任何时期的状况。
第二个部分为数据管理端,将上一部分收集到的数据进行统计、分析与管理,根据分析出来的结果,通过互联网技术、计算机技术等向用户数据进行反馈,对用户的农业生产工作进行控制,使用户能够更好地进行农业生产工作,有效的增加了用户的经济效益,为社会的发展做出贡献。
农业信息智能检测系统总体设计流程图如图1所示。
系统拓扑2.2在该系统中,可以对农业生产的各个时期进行监控,通过不同的设备对不同的环境进行监控,有效地了解农作物以及养殖物的生长环节。
基于物联网的智能农业监控系统设计智能农业是物联网技术在农业领域的应用,利用物联网技术将传感器、网络通信与智能控制等技术相结合,实现对农田环境、农作物生长和农业设施的监测与管理。
基于物联网的智能农业监控系统设计,旨在提升农业生产效率、优化资源利用以及保护环境等方面具有广泛的应用前景。
一、智能农业监控系统的概述智能农业监控系统是指通过物联网技术实现对农业环境参数的实时监测与控制,帮助农民及时获取农田信息、实现远程监控和精确控制,从而提高作物生长质量、减少人工成本、提升农产品质量。
该系统通常由传感器节点、控制节点、数据传输网络和数据处理平台等组成。
二、物联网传感器在智能农业监控中的应用1.土壤湿度传感器:通过感知土壤湿度、盐分、酸碱度等参数,实现农田的自动灌溉和远程监测,保证作物的适宜生长环境。
2.气象监测传感器:监测气温、湿度、光照等气象数据,为农户提供合理的气象信息,帮助其做出科学的种植决策。
3.作物生长环境传感器:监测光照、二氧化碳浓度和空气湿度等作物生长环境参数,为农民提供精确的养殖和种植建议。
三、基于物联网的智能农业监控系统设计方案1.传感器选择与布局:根据农田环境参数需求,选择合适的传感器,并合理布局在农田中,以实现全面监控和高效采集数据。
2.物联网通信技术选择:选择合适的物联网通信技术,如NB-IoT或LoRaWAN 等,以保障监控系统的数据传输稳定性和覆盖范围。
3.数据传输与处理:将传感器采集到的数据传输到云平台进行处理与分析,并实现数据的可视化展示,提供决策支持和预警功能。
4.远程控制与管理:通过云平台实现对农田环境参数的远程监控与调控,包括灌溉、施肥、温度控制等,提高农田管理的便捷性和精确性。
四、基于物联网的智能农业监控系统的优势与应用1.提高农业生产效率:通过实时监测和准确控制农田环境参数,提供科学合理的农田管理方案,提高农作物的生长效率。
2.优化资源利用:根据农田环境参数的变化,精确投放灌溉水量、施肥量等资源,避免资源浪费,保护环境。
基于物联网的智慧农业监测系统设计智慧农业是指借助物联网技术,通过植物生长环境信息的实时监测和数据分析,实现农业生产的智能化管理。
基于物联网的智慧农业监测系统设计旨在提高农业生产的效率和质量,降低农业生产的成本和风险。
本文将详细介绍基于物联网的智慧农业监测系统的设计原理与功能。
一、系统设计原理基于物联网的智慧农业监测系统设计的核心原理是通过传感器网络实时监测农田环境的多个参数,包括温度、湿度、光照、土壤湿度和肥料浓度等,并将这些参数传输到云平台进行数据分析和决策支持。
同时,系统还能实现对农田的自动控制,包括自动灌溉、自动施肥、自动通风等。
1. 传感器网络:通过在农田布设温度传感器、湿度传感器、光照传感器、土壤湿度传感器和肥料浓度传感器等传感设备,实现对农田环境参数的实时监测。
这些传感器将采集到的数据通过无线网络传输至云平台,实现大规模的农田监测和数据采集。
2. 云平台:通过云计算技术构建的智能农业数据平台,能够接收并存储来自农田传感器的实时数据。
云平台具备数据处理和分析的能力,可以对传感器采集到的数据进行实时分析和处理,并生成各种农田环境指标和农作物生长状态的报告。
农民可以通过智能手机或电脑客户端查看和分析农田数据,实现远程监控和管理。
3. 自动控制系统:基于云平台分析的结果,智慧农业监测系统可以自动控制灌溉系统、施肥系统、通风系统等农田设备,实现农田环境的自动调节。
例如,在检测到土壤湿度过低时,系统可以自主启动灌溉系统进行浇水,保持土壤湿度在适宜的范围内。
二、系统功能基于物联网的智慧农业监测系统设计具备如下功能:1. 农田环境监测:系统能够实时监测农田的温度、湿度、光照、土壤湿度、肥料浓度等参数。
农民可以通过云平台查看农田环境传感器的数据,了解农田的实时状况。
2. 报警和预警功能:系统能够根据设定的阈值,实时监测农田环境参数的变化,并在异常情况下及时发出报警信息。
例如,当温度超过设定阈值或土壤湿度过低时,系统会自动发送短信或推送消息给农民,提醒其采取相应的措施。
基于物联网的智能农业监控系统设计与实施随着物联网技术的不断发展,智能农业监控系统在现代农业生产中的应用越来越广泛。
本文将针对基于物联网的智能农业监控系统的设计与实施进行阐述,包括系统的需求分析、系统架构设计、传感器选择与部署、数据采集与处理、系统的实施与应用等方面。
首先,我们需要进行对智能农业监控系统的需求分析。
农业生产过程中,对环境因素和作物生长状态的监测是必不可少的。
因此,我们需要构建一个能够实时监测温度、湿度、光照强度、土壤湿度、二氧化碳浓度等环境参数的系统,并且能够通过云端平台进行数据存储和分析。
此外,系统还需要提供远程控制的能力,以便及时调整农田环境,保证农作物的生长和产量。
在系统架构设计方面,我们可以采用分布式架构。
将传感器网络分布在农田中,通过无线通信与中控服务器连接,实现数据的采集和传输。
中控服务器不仅可以接收传感器数据,还可以控制执行设备,如灌溉系统、温室自动化设备等。
通过云端平台,受益者可以随时远程监控和控制农场。
在选择和部署传感器时,我们需要根据需要选择适用的传感器。
温度、湿度传感器可用于监测气候条件,光照传感器可用于判断光照强度,土壤湿度传感器可用于监测土壤湿度,二氧化碳传感器可用于测量二氧化碳浓度等。
这些传感器可以通过无线通信与中控服务器连接,形成一个完整的传感器网络。
数据采集与处理是智能农业监控系统的核心。
传感器读取环境参数后,将数据传输到中控服务器,中控服务器将数据存储到数据库中,并进行实时处理和分析。
通过数据分析,我们可以获取农作物的生长状态和环境变化趋势,根据数据结果进行农田管理的决策。
在系统的实施与应用方面,我们需要编写软件程序、配置传感器和设备,部署传感器网络,并测试系统的可靠性和稳定性。
在实施过程中,我们需要保证传感器和设备的正确安装位置,确保数据的准确性。
此外,系统部署后还可以结合机器学习和人工智能技术,提高农田管理的智能化水平,如通过预测模型为农民提供种植时间和灌溉量的建议。
基于物联网的智能农业监测系统的设计与实现共3篇基于物联网的智能农业监测系统的设计与实现1基于物联网的智能农业监测系统的设计与实现随着科技的不断进步,物联网技术也得以广泛应用于农业领域。
传统的农业生产方式需要耗费大量的人力和物力,而现在随着物联网技术的应用,农业生产已经可以实现智能化、自动化,这对提高农业生产效率、改善农业生产环境、提升农业生产质量等方面都有着积极的作用。
而本文将介绍一种基于物联网的智能农业监测系统的设计与实现。
1.系统的设计基于物联网的智能农业监测系统主要由传感器、数据采集模块、数据传输模块、数据处理模块以及移动终端等组成。
1.1 传感器传感器是系统的核心部件之一,其用于采集农业生产中关键的环境指标参数,如温度、湿度、土壤水分、土壤肥力等,并将采集到的数据传输到数据采集模块。
传感器需要有良好的防水、防尘、耐腐蚀等性能,以确保其在恶劣的环境下也能正常运行。
1.2 数据采集模块数据采集模块是系统中的第二个核心模块,主要用于整合传感器采集的数据,并将其传输到数据处理模块。
该模块需要有较好的稳定性和可靠性,保证数据的准确性以及数据流的稳定性。
同时,该模块可以帮助种植者进行数据管理,包括数据存储、数据转储等,为后续的数据处理工作提供了基础。
1.3 数据传输模块数据传输模块主要负责将数据采集模块采集到的数据与数据处理模块相连接,对数据进行传输和转换。
在实现过程中,可以采用不同的通讯方案,如WIFI、蓝牙等传输方式。
对于农场较为分散或者农田较为遥远机动力不足等因素,可以使用移动网络或者卫星网络进行数据传输。
1.4 数据处理模块数据处理模块主要是对采集到的数据进行计算、分析和处理,并且可以根据不同的数据情况,提出不同的反馈建议。
例如,如果某个农田干旱严重,该模块可以提供相应的浇水计划。
1.5 移动终端移动终端主要是指传统的PC机、手机、平板等具有数据显示功能和数据交互功能的电子设备,它们可以接受到数据处理模块传递的处理结果,帮助种植者更好地了解农业生产状况,以便对下一步的农业生产进行合理的规划。
0 引 言设施农业是具有一定设施,能在局部范围内影响和改变环境气象因素,为农作物生长提供良好环境条件的农业,是农业发展的潮流和趋势。
由于我国设施农业起步较晚,技术相对落后,农作物环境参数的控制还依赖于人工操作,工作效率低,并且环境参数的控制很难做到自动、精准控制。
本文结合物联网技术的发展,设计一套智能监控系统,能实现对温室环境参数自动调节和管理。
该系统通过实时检测温室内土壤和空气温、湿度、光照强度,CO 2浓度等环境参数,并结合模糊神经控制算法来优化控制过程;监控系统将采集到的数据进行汇总、动态显示和分析处理[1];根据作物种植需求提供声光报警和短信报警信息并以曲线的形式显示给用户[2]。
最终使温室中调控符合标准化、数字化和网络化的特征,从而达到增加作物产量、提高经济效益的目的[3]。
1 系统的体系架构智能监控系统主要有无线传感器网络、视频监控和监控终端3部分构成。
系统框架如图1所示。
1.1 无线传感器网络无线传感器网承担感知数据的任务,采集到目标数据后立刻通过无线的方式将数据传送给汇聚节点,连接传感器网络和后台PC 的汇聚节点通过GPRS/3G 等无线传输手段发送给监测终端,终端用户通过回传数据进行汇总、分析,从而作出决策[4-5]。
另外,为了保证温室大棚内的环境适合作物的生长,控制器中加载预先设计好的控制策略程序。
通过对执行机构的控制,保证作物生长的最佳环境以及出现故障及时报警,通知监控中心操作人员。
图1 系统框架图1.2 视频监控系统监控现场摄像头实现图像的采集,并把采集的图像信息传送给嵌入式视频服务器。
服务器采集到的图像进行压缩编码,并通过3G 无线网络进行传输。
客户端主要完成图像的接收和解码,用户可以通过浏览器访问嵌入式视频服务器来观看摄像头采集到的图像,从而实现远程视频监控 。
1.3 监控终端监控终端采用上、下位机控制方案,下位机以Tiny6410开发板为核心,综合利用GPRS 无线网络技术、自动化控制技术,对环境参数实时采集,通过GPRS/3G 等无线网络技术将数据上传到网上,上位机客户端实时从网络提取数据,时刻保持对设施农业实时监控。