基于物联网技术的智能农业大棚监控系统.. 共28页

基于物联网的智能农业温室系统设计智能农业是近年来随着物联网技术的快速发展而兴起的一种新型农业模式。

基于物联网的智能农业温室系统设计是一个能够实现自动化管理和优化作物生长环境的系统。

本文将详细阐述该系统的设计原理、功能特点以及对农业发展的意义。

一、设计原理1. 物联网技术的应用：智能农业温室系统的设计离不开物联网技术的支持。

通过传感器和执行器的连接，将温室内各种参数的数据实时传输到云端，通过云计算和大数据分析，实现对温度、湿度、光照等环境因素的监测和调控。

2. 数据采集与分析：智能农业温室系统会安装各种传感器，如温湿度传感器、光照传感器等，以采集温室内不同位置的环境参数数据。

这些数据将会被发送到云服务器进行存储和分析，通过对数据的处理和分析，系统可以对温室的环境进行优化控制，提供最佳的生长条件。

3. 自动化管理与控制：设计的智能农业温室系统可以实现全自动化的环境管理和作物生长调控。

系统可以根据不同作物的需求，自动调节温度、湿度、光照、CO2浓度等环境因素，确保作物生长在最适宜的环境中，提高产量和质量。

二、功能特点1. 远程监控与控制：基于物联网的智能农业温室系统可以通过手机终端或电脑实现对温室环境的远程监控和控制。

用户可以随时随地从手机上了解温室内的环境参数，以及作物的生长状态，并能够通过终端设备控制系统进行调节。

2. 智能化决策支持：系统内部集成了温室环境参数的数据分析和模型预测功能。

通过对历史数据的学习和对大数据的分析，系统可以提供给农民一些关于肥料施用、排水调控等方面的决策支持，帮助农民进行农业生产的决策。

3. 节能环保：智能农业温室系统能够实现对温室环境因素的精确控制，避免了传统农业中大量能源的浪费。

系统利用传感器进行环境数据采集和分析，减少了人工测量的需求，提高了能源利用效率，实现了节能环保。

4. 降低风险：智能农业温室系统可以实现对温室环境的持续监测和预警功能。

一旦环境参数出现异常，系统会自动发送警报信息提醒农民进行处理。

基于物联网技术的温室大棚控制系统设计（德州学院物理系，山东德州253023）摘要基于物联网技术的温室大棚控制系统以AT89S52单片机为核心，采用加热炉和风机、喷灌和渗灌、荧光灯，分别为温室大棚进行加热、增加二氧化碳浓度、增加空气湿度、灌溉、人工补光；使用SHT10数字式温湿度传感器、FDS-100型土壤水分传感器、SH-300-DH 二氧化碳传感器和TSL2561光强传感器，将采集的大棚内的数据信息在液晶1602上显示出来，并通过无线通信模块nRF905将信号传到从机。

主机完成各项数值预制和报警电路模块功能，从机完成采集数值的显示及加热炉和风机、喷灌和渗灌和荧光灯的控制功能。

本文设计的温室大棚控制系统，能够实时采集控制温室内的空气温湿度、土壤湿度、光照强度、二氧化碳浓度等环境参数，以直观的数据显示给用户，并可以根据种植作物的需求提供报警信息。

关键词AT89S52；传感器；nRF9051 绪论随着通信技术的飞速发展，人们已经不再满足于人一与人之间的通信方式以及需要人参与交互的通信方式，一种更加智能、更加便捷的通信方式为人们所期待。

物联网---一种物体、机器间不需要人的参与即可完成信息交互的通信方式(Internet of things)便应运而生[1]。

简单的说，物联网是物物相连的网络，在整个信息采集、传递、计算的过程中无需人的参与交互。

物联网是基于传感器技术的新型网络技术，在现代农业中，大量的传感器节点构成了一张张功能各异的监控网络，通过各种传感器采集与作物生产有关的各种生产信息和环境参数，可以帮助农民及时发现问题，准确地捕捉发生问题的位置，对耕作、播种、施肥、灌溉等田间作业进行数字化控制，使农业投入品的资源利用精准化、效率最大化[2]。

无线传感网络由部署在监测区域内大量的微型传感器节点通过无线通信形成的一个多跳自组织的网络，其主要目的是采集与处理该网络覆盖范围内监测参数的信息[3]。

无线传感网络在农业中的一个重要应用是在温室等农业设施中，采用不同的传感器和执行机构对土壤水分，空气温湿度和光照强度，二氧化碳浓度等影响作物生长的环境信息进行实时监测，系统根据监测到的数据将室内水、肥、气、光、热等植物生长所必需的条件控制到最佳状态，保证作物的增产增收。

物联网技术在智能农业温室大棚控制中的应用实践一、引言物联网技术以其强大的数据收集、传输和处理能力，为农业领域带来了革命性的变革。

其中，智能农业温室大棚控制是物联网技术在农业领域的一个重要应用，它能够实现大棚环境的精确控制，提高农作物的生长效率和品质。

本文将围绕物联网在智能农业温室大棚控制中的实践进行探讨。

二、物联网在智能农业温室大棚控制中的应用1. 环境监测：物联网通过各种传感器和传感器网络，实时监测大棚内的温度、湿度、光照、CO2浓度等环境参数，为管理人员提供精确的数据支持。

这些数据可以用来指导环境控制设备的运行，以达到最佳的生长环境。

2. 智能控制：基于物联网技术，可以实现大棚环境的智能控制。

例如，根据环境监测数据，系统可以自动调节大棚内的温度、湿度、光照等环境参数，以满足作物生长的需求。

此外，系统还可以根据历史数据和作物生长模型，预测未来的环境需求，提前进行调节，提高管理的预见性。

3. 远程监控：物联网技术可以实现大棚的远程监控，管理人员可以通过网络随时了解大棚内的环境状况，及时发现问题并进行处理。

同时，远程监控也方便了农业生产的调度和管理，提高了生产效率。

4. 智能化种植：物联网技术可以实现智能化种植，即通过系统自动选择合适的种子、播种时间、生长周期等，实现农业生产的智能化和科学化。

三、实践效果1. 提高产量：通过精确的环境控制，可以提高农作物的生长效率，从而提高产量。

2. 改善品质：良好的生长环境可以保证农作物的品质，提高其口感和营养价值。

3. 节约成本：远程监控和智能控制可以节约人力成本，同时减少因环境问题导致的作物损失，降低生产成本。

4. 提升竞争力：智能化、精确化的农业生产方式可以提高产品的竞争力，吸引更多的消费者。

四、结论物联网在智能农业温室大棚控制中的应用实践，为农业带来了巨大的变革和效益。

通过环境监测、智能控制、远程监控和智能化种植等技术手段，可以实现精确的环境控制，提高农作物的生长效率和品质，降低生产成本，提升竞争力。

基于物联网技术的智能农业系统设计与实现一、引言随着全球人口的增加和国民收入的增长，对食品的需求量也在增加。

但是，传统的农业生产方式已经不能满足这些需求。

物联网技术和智能农业系统的发展，为现代农业的发展带来了新的机遇。

本文将详细介绍基于物联网技术的智能农业系统设计与实现。

二、物联网技术在智能农业系统中的应用物联网技术包括无线传感器技术、云计算技术、数据挖掘技术等。

它们提高了农业生产效率，提高了农作物质量和品质、节约了水资源等资源，缩短了产品上市周期，降低生产成本。

1.无线传感器技术通过安装在土壤中的传感器，可以实时监测土壤的温度、湿度、PH值和养分含量等信息，为农业生产提供可靠的数据支持。

如果能实现与气象站的相互衔接，也将为农民提供更多的气象信息，以便采取更好的决策。

2.云计算技术农业数据已经成为一个巨大的数字数据挖掘场所，通过云计算技术，可以更好地捕获、存储和管理这些数据。

同时，云计算技术提供了更好的处理农业数据的软硬件资源，可以更好地实现数据分析和预测农业生产。

3.数据挖掘技术数据挖掘技术是基于大数据的数据分析，在智能农业系统中可以应用于预测灾害发生的趋势、种植区域的产量预测等任务。

通过数据挖掘技术，可以更好地解决农业生产过程中遇到的问题。

三、智能农业系统设计与实现在设计和实现智能农业系统时，需要考虑以下几个方面：1.系统架构智能农业系统必须包括数据采集、数据处理、数据存储和决策支持等模块。

数据采集模块包括传感器节点和数据传输，数据处理模块包括数据过滤、存储和分析，数据存储模块包括物联网云服务器和数据库等，决策支持模块包括生产规划、生产管理和决策分析等。

2.数据传输和通信为了让数据能够实时传输和处理，智能农业系统的数据传输和通信必须稳定可靠。

通过无线传感器技术，可以实现数据采集节点的无线通信。

而无线传感器网络技术则能够实现传感器节点之间的通信。

3.决策支持决策支持模块是智能农业系统中最关键的一部分。

基于物联网的智能农业环境监控系统软件设计基于物联网的智能农业环境监控系统软件设计随着科技的快速发展和人们对可持续农业的需求增加，智能农业逐渐成为农业领域的热点。

智能农业的一个重要组成部分是农业环境监控系统，它利用物联网技术实时监测农田的关键环境参数，帮助农民更好地管理农作物的生长环境。

本文将详细介绍基于物联网的智能农业环境监控系统软件的设计。

一、系统需求分析在设计之前，我们需要对系统的需求进行详细分析。

首先，系统需要能够实时监测农田的温度、湿度、光照强度等环境参数，并将数据传输到云端进行存储和分析。

其次，系统应具备报警功能，能够在环境参数异常时及时通知农民，帮助他们采取相应的措施。

最后，系统需要展示农田环境数据的可视化界面，方便农民进行数据分析和决策。

二、系统架构设计基于需求分析的结果，我们可以确定系统的整体架构。

系统由传感器节点、传输模块、云端服务和用户界面组成。

1. 传感器节点：传感器节点负责采集农田的环境参数数据。

每个传感器节点都有一个唯一的标识符，并通过无线通信方式将数据传输到传输模块。

2. 传输模块：传输模块负责接收传感器节点的数据，并通过无线通信方式将数据传输到云端服务。

传输模块还负责与云端服务进行通信，接收来自云端服务的指令并进行相应的处理。

3. 云端服务：云端服务是系统的核心部分，负责存储和处理传感器数据。

数据存储模块将接收到的数据存储到数据库中，数据处理模块负责对数据进行分析和处理，生成报警信息并发送给用户界面。

4. 用户界面：用户界面提供给农民使用，展示农田的环境数据和报警信息。

用户界面可以通过网页或移动应用的方式呈现，用户可以通过界面对数据进行查询、分析和设置报警参数。

三、系统功能设计1. 数据采集功能：传感器节点采集农田的温度、湿度、光照强度等环境参数数据，并通过传输模块传输到云端服务。

2. 数据存储功能：云端服务将接收到的数据存储到数据库中，确保数据的安全性和完整性。

基于物联网的智能农业大棚环境监测与控制系统设计随着物联网技术的发展和智能化水平的提升，智能农业大棚环境监测与控制系统成为农业生产中的重要组成部分。

该系统利用物联网技术，通过传感器采集大棚内的环境数据，实时监测和控制关键参数，提高农作物的生长质量和生产效率。

本文将以智能农业大棚环境监测与控制系统设计为主题，详细介绍该系统的组成和功能。

一、系统组成智能农业大棚环境监测与控制系统主要由传感器、数据传输模块、数据处理与分析模块以及控制模块等部分组成。

1. 传感器：传感器是系统的核心组成部分，用于实时监测大棚内的环境参数。

常见的传感器包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器、二氧化碳传感器等。

传感器根据客观环境的需求选择，可通过有线或无线方式与数据传输模块连接。

2. 数据传输模块：数据传输模块负责将传感器采集的数据传输到数据处理与分析模块。

常用的数据传输方式包括Wi-Fi、GPRS、LoRa等。

数据传输模块需要具备稳定可靠的通信能力，以确保传输的数据准确和及时。

3. 数据处理与分析模块：数据处理与分析模块用于接收和处理传感器传输的数据，并进行数据存储和分析。

该模块可将数据存储在云端或本地数据库中，以便后续分析和决策。

同时，数据处理与分析模块还能通过算法和模型对数据进行分析，提供决策支持和预警功能。

4. 控制模块：控制模块负责根据数据处理与分析的结果，实现对大棚环境的控制。

通过控制模块，可以自动调控大棚内的温度、湿度、光照等参数，以满足农作物的生长需求。

控制模块还可以与灌溉系统、通风系统等配套设备进行联动，实现全面的农业生产管理。

二、系统功能智能农业大棚环境监测与控制系统具有多种功能，可以实现以下这些方面的需求：1. 实时监测与报警：通过传感器实时监测大棚内的温度、湿度、光照等环境参数，并能自动发送报警信息。

一旦环境参数超出阈值范围，系统会主动向农户发送警报信息，及时提醒农户采取相应的应对措施。

2. 远程监控与控制：通过数据传输模块和云平台，农户可以随时随地远程监控和控制大棚内的环境。

基于物联网技术的农业大棚环境监控系统设计张开生;田开元;吕明;吕超【摘要】为了提高对农业大棚环境的监测,系统从物联网技术的三层结构概念出发,采用感知互动层、网络传输层、应用服务层进行设计.感知互动层采用ZigBee无线通信技术构建一个无线传感器网络,负责感知农业大棚中作物生长环境,包括农业大棚中的空气温湿度、光照强度、二氧化碳浓度、土壤温湿度、通风状态等.网络传输层采用以太网通过TCP/IP协议进行传输,应用服务层通过个人计算机上的应用程序来实现对系统信息的管理,并且与计算机上的专家系统连接,对农业大棚中作物生长环境进行自动控制.系统主要涉及传感器网络拓扑结构的选择优化及传感器节点的电路设计、网络传输层的结构设计、应用服务层的应用程序设计及信息在专家系统中的融合算法.传感器节点采集数据通过Bayes滤波算法进行处理提高数据的可靠性.传感器节点选用无线收发器CC2430芯片设计.实验表明,系统实现了对农业大棚作物生长环境的实时监测,但系统中采用Bayes滤波算法还需进一步改进,系统的稳定性也有待更一步提高.%In order to improve the agricultural greenhouse environment monitoring system,from the con-cept of three-tier structure of networking technology,adopt interactive perception layer,network transport layer,and application service layer to design. Perception interactive layer builds Wireless Sensor Net-works that is used to perceive the crop growth environment air temperature and humidity,light,carbon dioxide,soil temperature,humidity,ventilation,pest in agricultural greenhouse by ZigBee wireless com-munication technology. Network transmission layer finish transmission of information by Ethernet technol-ogy based on TCP/IP;Application service layer could achieve theinformation management of the system by personal computer application program,and can be connected to a computer expert system to control the agricultural greenhouse crop growth environment automatically. The system mainly involves the sen-sor network topology optimization,design of sensor circuit,network transmission layer structure and ap-plication service layer application program,as well as information fusion algorithm in expert system. Data collected by the sensor node could be processed through Bayes filtering algorithm to improve the reliabil-ity of data. The sensor nodes are designed using wireless transceiver chip CC2430. Experiments show that the system realizes the agricultural greenhouse crop growth environment,real-time monitoring,but Bayes filter algorithm used in the system needs to be further improved,and stability of the system needs to be enhanced.【期刊名称】《西安科技大学学报》【年(卷),期】2015(035)006【总页数】7页(P805-811)【关键词】物联网技术;无线通信;ZigBee;实时检测;温湿度传感器;Bayes滤波算法【作者】张开生;田开元;吕明;吕超【作者单位】陕西服装工程学院教务处,陕西西安712046;陕西科技大学电信学院,陕西西安710021;陕西服装工程学院教务处,陕西西安712046;陕西服装工程学院教务处,陕西西安712046;陕西服装工程学院教务处,陕西西安712046【正文语种】中文【中图分类】TP391.440 引言近年来，温室大棚已经逐渐成为高效农业的一个重要组成部分，农业大棚已经在全国各地的现代农业设施项目中得到了广泛应用，但目前在农业温室大棚信息监控方面仍存在着诸多问题。

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。

《基于物联网的设施农业温室大棚智能控制系统研究》篇一一、引言随着科技的不断进步，物联网（IoT）技术已广泛应用于农业领域，特别是在设施农业中，其对于提高农业生产力、减少资源浪费以及提升农业管理效率起到了显著作用。

本篇论文旨在探讨基于物联网的设施农业温室大棚智能控制系统的研究与应用。

该系统通过对温室环境的实时监控和自动调控，为作物生长提供最佳的生态环境，从而提高作物的产量和质量。

二、物联网在设施农业中的应用物联网技术为设施农业提供了全新的发展思路。

通过物联网技术，我们可以实时监测温室内的环境参数，如温度、湿度、光照、CO2浓度等，并根据作物的生长需求进行自动调控。

此外，物联网技术还可以实现远程监控和智能控制，使农业生产者可以随时随地对温室环境进行管理和调整。

三、智能控制系统架构基于物联网的设施农业温室大棚智能控制系统主要包括硬件和软件两部分。

硬件部分包括传感器、执行器、控制器等，软件部分则包括数据采集、数据处理、决策控制等模块。

传感器负责实时采集温室内的环境参数，如温度、湿度、光照等。

执行器则根据控制器的指令对温室环境进行调控，如开启或关闭通风口、调节遮阳网等。

控制器是整个系统的核心，它通过接收传感器采集的数据，根据预设的算法对数据进行处理，然后根据处理结果发出控制指令给执行器。

四、系统功能与实现基于物联网的设施农业温室大棚智能控制系统具有以下功能：1. 环境监测：实时监测温室内的环境参数，如温度、湿度、光照等。

2. 自动调控：根据作物的生长需求和预设的算法，自动调节温室环境，为作物提供最佳的生态环境。

3. 远程监控：农业生产者可以通过手机、电脑等设备随时随地对温室环境进行远程监控。

4. 智能控制：系统可以根据实时的环境参数和作物的生长状态，自动做出决策并发出控制指令。

系统实现过程中，首先需要搭建物联网平台，包括传感器、执行器、控制器等硬件设备的选型与配置。

然后，需要开发相应的软件系统，包括数据采集、数据处理、决策控制等模块的实现。