智慧农业设计文档
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智慧农业实施方案模板一、背景介绍。
随着科技的不断发展,农业领域也迎来了新的变革和发展机遇。
智慧农业作为一种新型的农业生产模式,以信息技术、物联网技术、大数据技术等为支撑,通过智能化设备和系统,实现农业生产全过程的精准化管理和智能化决策,为农业生产提供了新的思路和方法。
二、目标与意义。
智慧农业实施方案的制定,旨在通过技术手段提高农业生产效率,保障农产品质量安全,提升农民收入水平,推动农业现代化发展。
同时,智慧农业还可以有效解决传统农业生产中存在的资源浪费、环境污染等问题,对于实现农业可持续发展具有重要意义。
三、实施方案。
1. 建设智能化农业生产基地。
在农业生产基地内,引入先进的农业生产设备和技术,如智能温室大棚、精准农业播种机器人等,实现农业生产的自动化和智能化。
通过实时监测和数据分析,提高农作物的产量和质量,降低生产成本。
2. 推广农业物联网技术。
利用农业物联网技术,实现农田、设备、作物等信息的实时监测和互联。
通过传感器、无线通信等技术手段,实现对农田土壤、气象、水质等环境因素的实时监测,为农业生产提供精准的数据支持。
3. 构建农业大数据平台。
建立农业大数据平台,整合各类农业数据资源,包括农作物生长数据、气象数据、市场需求数据等,为农业生产提供决策支持和智能化管理。
通过数据分析和挖掘,为农民提供科学种植方案和市场营销建议。
4. 强化智慧农业人才培训。
加强对农业从业人员的智慧农业技术培训,提高他们运用智慧农业技术的能力和水平。
培养一批懂农业、懂技术的复合型人才,推动智慧农业技术在农村地区的广泛应用。
四、保障措施。
1. 政策扶持。
制定智慧农业发展相关政策,包括财政补贴、税收优惠、技术支持等,为智慧农业的实施提供政策保障。
2. 技术支持。
加大对智慧农业技术研发的投入力度,鼓励企业加大技术创新和成果转化,推动智慧农业技术的不断升级和应用。
3. 宣传推广。
加强对智慧农业理念和技术的宣传推广,提高农民对智慧农业的认知度和接受度,促进智慧农业技术的广泛应用。
智慧农业系统开发设计方案智慧农业系统是通过应用物联网、大数据、人工智能等技术,实现农业生产过程的自动化、智能化、数字化的一种系统。
该系统可以对农业生产中的种植、灌溉、施肥、除草、病虫害防治等环节进行全面的监测和控制,提高农业生产的效率和产量,同时减少资源的浪费和环境的污染。
一、系统架构设计:智慧农业系统的架构分为数据采集层、数据传输层、数据分析层和应用层四个部分:1. 数据采集层:利用传感器网络和无线通信技术,对农田环境的土壤湿度、温度、光照强度等参数进行监测和采集,同时采集农作物的生长情况、病虫害情况等数据。
2. 数据传输层:将采集到的数据通过云平台或者物联网通信技术传输到数据分析层,确保数据的实时性和稳定性。
3. 数据分析层:通过对采集到的数据进行处理和分析,利用大数据分析和人工智能技术,建立起农田环境与农作物生长之间的关系模型,同时对病虫害等问题进行预测和预警。
4. 应用层:根据数据分析结果,自动控制灌溉系统、施肥系统、除草系统等,提供实时的农田管理和决策支持,同时将数据和分析结果通过手机应用和互联网等方式展示给用户,让用户了解农田情况和作物生长情况。
二、关键技术和模块设计:1. 传感器网络设计:选择合适的传感器,布置在农田中,能够准确采集到土壤湿度、温度、光照强度等参数。
并且通过无线通信技术将数据传输给数据分析层。
2. 数据分析和预测模型设计:通过大数据技术和机器学习算法建立起农田环境与农作物生长之间的关系模型,根据实时采集的数据进行分析和预测,提供决策支持。
3. 自动控制系统设计:根据数据分析结果,自动控制灌溉系统、施肥系统、除草系统等,实现农业生产过程的自动化。
4. 用户界面设计:通过手机应用和互联网等方式,将数据和分析结果展示给用户,方便用户实时了解农田情况和作物生长情况,同时提供农田管理和决策的支持。
三、系统优势和应用前景:智慧农业系统的优势是实现了农田环境的实时监测和精准控制,提高了农业生产效率和产量,同时减少了资源和能源的浪费,为可持续发展提供了可能。
智慧农业技术设计方案
一、开展“基于智慧农业的智能分析”
向农民提供精准的分析指导,对农作物的生育状况和发育情况进行实
时监测,并通过实时图表反馈到农民,以便农民可以对作物进行早期的干
预和调整,同时可以实现农业生产的质量控制,提高作物的收获量和品质。
二、开展“基于智慧农业的植保管理”
植保管理主要是指在农作物生长过程中,精准施肥和农药管理,以控
制农作物生长过程中发生的病虫害,保护农作物,提高农产品的质量和产量。
通过智慧农业技术,对农业环境进行监测,包括土壤水分、土壤氮素、农作物病虫害、农药残留量等,并基于监测结果,实现对农作物的精准施
肥和植保管理,从而实现农业生产的质量控制。
三、开展“基于智慧农业的智能控制”
基于智慧农业的智能控制有很多,其中包括:
1、实现农作物的精准灌溉:基于植物蒸腾量/土壤湿度的智能控制,
实现有效的灌溉,节约用水;
2、实现精准施肥:基于土壤检测结果,实现植物所需养分的智能调
度施肥,节约肥料投入;
3、实现植物病虫害的精准控制:基于虫害监测结果,实现精准农药
使用。
2019年全国大学生“互联网+”创新大赛*** 项目创意设计报告(2019年5月6日)目录3一、创意介绍 ...........................................................31.1 项目介绍 .........................................................1.2 项目可行性分析 ....................................................361.3 与同类产品比较 ....................................................1.4 项目应用前景 .............................................错误!未定义书签。
6二、功能介绍 ...........................................................72.1 总体功能结构图 ....................................................72.2 模块功能介绍 .....................................................9三、总体设计 ...........................................................93.1 数据设计 .........................................................103.2 界面设计 .........................................................143.3 架构设计 .........................................................16四、技术难点 ...........................................................164.1 蓝牙连接不稳定容易断开技术难点 ...................................164.2 安卓客户端之间实时通信技术难点 ...................................16五、项目总结 ........................................................一、 创意介绍1.1 项目介绍智能大棚的作用是将智能化控制系统应用到大棚种植上,用户通过安卓客户端设定大棚内的数据信息,由微机对棚内的水帘、风机、遮阳板等设施实施监控,采用温度、湿度、CO2、光照度传感器等感知大棚的各项环境指标,并通过微机进行数据分析和调控,从而改变大棚内部的生物生长环境。
智慧农业系统的设计与应用第一章引言智慧农业系统是指利用先进的信息技术和通信技术,结合农业生产管理需求,提供全程全息的农业管理解决方案的系统。
本文将介绍智慧农业系统的设计和应用,包括系统架构、功能和优势等方面的内容。
第二章智慧农业系统的设计原理智慧农业系统的设计原理主要包括农业感知技术、数据传输技术、数据分析与处理技术以及决策支持技术等四个方面。
农业感知技术通过传感器、监测设备等获取农田的环境参数信息,如土壤湿度、气温等,以供后续的数据处理与分析;数据传输技术主要负责将采集到的农田信息传输到服务器端,以实现对数据的实时管理与控制;数据分析与处理技术通过对数据的处理与分析,提供农田管理的有效决策依据;决策支持技术则利用人工智能和机器学习等技术,实现对农田管理的智能化决策支持。
第三章智慧农业系统的架构设计智慧农业系统的架构设计主要包括农田感知层、数据传输层、数据处理与分析层和决策支持层等四个层次。
农田感知层是系统的底层,负责采集和监测农田的环境信息;数据传输层负责将感知层采集到的数据传输到服务器端;数据处理与分析层通过对采集到的数据进行处理和分析,提供决策依据;决策支持层实现对农田管理的智能化决策支持。
第四章智慧农业系统的功能智慧农业系统的功能主要包括农田环境监测、农作物生长管理、灌溉控制和病虫害监测等方面。
农田环境监测通过传感器和监测设备等技术,实时监测农田的环境参数,如土壤湿度、气温等,帮助农民掌握农田的实时状态;农作物生长管理通过对农田中农作物的生长过程进行监测和管理,帮助农民精确制定管理措施;灌溉控制通过对土壤湿度等参数进行监测和分析,实现对灌溉系统的自动控制;病虫害监测通过对农田的病虫害进行监测和分析,帮助农民及时采取防治措施。
第五章智慧农业系统的应用案例智慧农业系统的应用案例主要包括智能温室、智能田间农田管理和智慧精准农业等方面。
智能温室通过传感器和自动控制系统,实现对温室环境的监测和控制,提高农作物的产量和质量;智能田间农田管理通过无人机、卫星遥感和物联网等技术,实现对农田的实时监测和管理,提供决策支持;智慧精准农业通过利用农业大数据和人工智能等技术,实现对农田和农作物的精准管理,提高农业生产效益。
智慧农业方案范文一、背景介绍智慧农业是利用先进的信息技术和传感器技术,对农业生产进行集成管理和智能化控制的一种农业生产方式。
随着科技的不断发展,智慧农业方案成为农业生产的新方向,它可以为农民提供实时的农业生产数据和决策支持,提高农业生产效率,降低农业生产成本。
二、方案内容1.传感器监测系统:通过在农田、大棚等农业生产环境中布置传感器,实时监测土壤湿度、温度、光照、气象等因素,通过无线通信方式将数据传输到云平台,并进行数据采集、存储和分析,为农民提供科学的农业生产方案。
2.无人机巡检:利用无人机进行空中巡检,对农田、大棚等进行高空拍摄并获取图像数据,通过图像处理技术识别农作物生长情况、病虫害情况等,并及时反馈给农民,为决策提供依据。
3.精准灌溉系统:根据土壤湿度和气象等因素,在不同的农田区域设置不同的灌溉方案,通过自动控制系统实现对农田的精准灌溉,减少水资源浪费,提高农作物的生长效率。
4.智能化施肥系统:根据土壤养分含量和农作物需求,实现对农田的智能化施肥。
通过传感器监测土壤养分含量和农作物生长情况,自动控制施肥机器的操作,确保施肥量和时间的合理性,提高施肥的效果和效率。
5.农业大数据分析平台:将传感器监测系统和无人机巡检系统等数据进行汇总和分析,通过数据挖掘和机器学习等技术,提取农业生产的关键指标和规律,为农民提供科学的决策支持,帮助农民提高农业生产的效益。
三、方案优势1.提高农业生产效率:通过实时监测和精准控制,优化农田的灌溉和施肥方案,提供科学的决策支持,提高农业生产的效率,减少资源浪费。
2.降低农业生产成本:通过精准的施肥和灌溉,减少了农业生产过程中的物质和能源消耗,降低了农业生产的成本。
3.提高产品质量和安全性:通过提供农田生态环境和病虫害的监测数据,及时预警和处理农业病虫害,提高农作物的质量和安全性。
4.促进农业可持续发展:通过智慧农业技术的应用,实现农业生产的科学化、标准化和可持续发展,提高农业的竞争力和可持续性。
数字智慧农业系统设计方案数字智慧农业系统是基于现代信息技术和物联网技术的农业管理系统,旨在提高农业生产效率,减少资源浪费,促进农业可持续发展。
下面是一个数字智慧农业系统设计方案的示例,总计1200字左右。
一、系统概述数字智慧农业系统是一个综合管理平台,将传感器、数据采集、数据分析和决策支持系统相结合,提供农作物生长环境、气象条件、土壤湿度、水质等数据,并结合农业科学知识和农作物生长规律,提供灌溉、植保、施肥等决策建议,实现农业生产的智能化和精确化。
二、系统组成及功能1. 传感器和数据采集:系统将通过安装在田地和温室的传感器,实时采集空气温度、土壤温度、土壤湿度、光照强度等环境参数,并将数据传输到数据中心。
2. 数据中心:将采集的数据进行存储和处理,提供数据管理、查询和分析功能,并将分析结果通过后台界面展示给用户。
3. 决策支持系统:基于农业科学知识和农作物生长规律,将采集的农田环境数据与历史数据进行比对和分析,给出灌溉、植保、施肥等决策建议,帮助农民制定科学合理的管理策略。
4. 客户端应用:用户可以通过手机、平板或电脑等设备访问系统,查看自己田地和温室的环境数据、决策建议等信息,随时随地进行农业管理。
三、系统特点1. 实时性:通过传感器实时采集环境数据,及时反馈农田的生长环境,帮助农民及时采取相应措施。
2. 精确性:通过数据采集和分析,对农田环境进行详细监测,提供精确的决策建议,帮助农民优化农作物生产。
3. 个性化:系统可以根据农田的实际情况和农民的需求进行定制,在决策支持系统中设置不同的参数和规则。
4. 扩展性:系统可以根据农场的规模和需求进行灵活扩展,可以添加新的传感器和功能模块。
四、应用场景1. 智能灌溉:通过监测土壤湿度、气象条件等数据,智能控制灌溉系统的开关,实现精确灌溉,节约用水资源。
2. 智能植保:通过监测病虫害指数、光照强度等数据,及时发现和防治农作物病虫害,减少农药的使用量。
3. 智能施肥:通过监测土壤养分含量、作物生长情况等数据,定量测算施肥量,减少肥料的浪费。
智慧农业系统案例论文设计方案智慧农业系统是一种利用物联网、大数据和人工智能等技术手段进行农业管理的新型农业系统。
该系统通过实时监测和分析农田环境、作物生长情况和气象信息等多方面数据,自动化地控制灌溉、施肥、病虫害防治等农业活动,提高农田生产效率和农作物品质,降低农业生产成本,实现农业可持续发展。
本文将基于智慧农业系统的设计原则和关键技术,选择一种智慧农业系统的案例进行深入研究和设计方案的论述。
案例选择:智能温室农业系统设计目标:1. 提高温室农业生产效率,增加农作物产量和品质;2. 自动监测和调控温室环境参数,如温度、湿度、光照等;3. 实时检测和预测温室内作物生长情况,提供精准的农业管理决策;4. 降低温室农业生产成本,减少能源和水资源的消耗。
技术方案:1. 传感器网络:在温室内部布置温度、湿度、光照和二氧化碳等传感器,并通过无线传感网络与数据采集系统进行数据通信。
2. 数据采集和处理:将传感器获取的数据进行实时采集和处理,包括数据清洗、存储和分析等,为后续的决策提供支持。
3. 决策模型:基于历史数据和作物生长模型,建立温室农业的决策模型,包括灌溉、通风、施肥和病虫害防治等决策环节。
4. 控制系统:根据决策模型输出的控制指令,自动调节温室内的环境参数,如灌溉水量、通风速度和光照强度等。
5. 远程监控与管理:通过云平台建立远程监控与管理系统,农民可以通过手机或电脑随时随地监控温室的环境和作物生长情况,并进行远程农业管理。
设计流程:1. 传感数据采集:利用传感器网络获取温室内的环境数据,包括温度、湿度、光照和二氧化碳等。
2. 数据处理与分析:对传感数据进行实时的清洗、存储和分析,利用数据科学技术建立作物生长模型,分析作物生长情况和需求。
3. 决策模型构建:根据作物生长模型和历史数据,建立温室农业的决策模型,包括灌溉、通风、施肥和病虫害防治等。
4. 控制系统设计:根据决策模型的输出,自动调节温室内的环境参数,实现灌溉、通风、施肥和病虫害防治等农业活动的自动化。
智慧农业整体需求方案设计
智慧农业是指采用先进的信息技术,帮助农业组织和生产者利用有效
的信息化工具,达到更高效的农业生产和农业管理结果的综合利用技术。
旨在通过现代信息技术来提高农业生产效率和质量,实现农业与发展,走
向智慧农业的新模式,全面实现智慧农业的目标。
实现智慧农业,应提出
一个全面的整体需求方案,具体框架如下。
一、智慧农业环境建设
智慧农业环境建设包括智慧农业管理、技术应用和智慧农业组织机构
建设三个方面。
(1)智慧农业管理。
这一方面是建立和完善智慧农业管理体制及流程,包括加强现代信息
化农业管理,搭建统一的智慧农业管理平台,加强智慧农业经营服务的支持,以及建立智慧农业的监督和管理。
(2)技术应用。
这一方面是重点应用现代信息技术,使其具备智能化、网络化和实时
化的特性,以满足农业生产、管理和调度的需求。
(3)智慧农业组织机构建设。
这方面是建立智慧农业组织机构,包括智慧农业企业、智慧农业部门、智慧农业协会等,进一步推动智慧农业发展。
二、智慧农业技术支撑
这方面是建立智慧农业技术支撑体系。
智慧农业系统设计方案智慧农业系统是一种集成先进信息技术的农业智能化管理系统,通过传感器、控制器、云计算和大数据分析等技术,对农田环境、作物生长状况、气象数据等进行实时监测和分析,以实现精准灌溉、自动施肥、病虫害预警等功能,为农业生产提供科学决策支持。
以下是一个智慧农业系统的设计方案。
一、硬件设备1. 传感器:布置在农田中的传感器用于监测土壤湿度、温度、光照强度等参数;气象站用于测量气温、湿度、降雨量、风速等数据;摄像头用于拍摄、识别农田中的作物和病虫害情况。
2. 控制器:控制器用于根据传感器数据和农业专家的决策,控制灌溉系统、施肥系统等农业生产设备。
3. 通信设备:用于传输传感器数据和控制指令,包括无线通信模块和互联网连接设备。
4. 数据存储和处理设备:用于存储和分析传感器数据、气象数据和作物生长数据的服务器和云计算平台。
二、软件系统1. 数据采集和传输:通过无线传感器网络采集农田环境参数、气象数据和作物生长数据,将其传输到云平台进行存储和处理。
2. 数据分析和预测:利用大数据分析和机器学习算法对采集到的数据进行分析和建模,预测农田的灌溉、施肥和病虫害等情况。
3. 决策支持系统:根据分析和预测结果,结合农业专家的经验和知识,为农民提供精准的决策支持,包括灌溉和施肥的时间、量和方法,病虫害的防治策略等。
4. 远程监控和控制:通过互联网连接,农民可以远程监控农田环境和作物生长状况,并通过手机应用或电脑控制界面对灌溉和施肥等农业设备进行远程控制。
三、功能实现1. 精准灌溉:根据土壤湿度和气象数据,智能决策系统可以预测植物的水分需求,并通过控制器自动调节灌溉系统的开关和水量,实现精准灌溉。
2. 自动施肥:根据土壤肥力和植物营养需求,智能决策系统可以控制施肥系统的操作,实现自动施肥。
利用农田传感器采集的土壤肥力和植物营养数据,可通过大数据分析预测植物的营养需求,并调节施肥系统,实现精准施肥。
3. 病虫害预警:智能摄像头可以拍摄农田中的作物,通过图像识别技术,结合农业专家的经验和知识,可以自动识别作物的病虫害情况,并及时发送预警信息给农民,以便采取相应的防治措施。
智慧农业系统研发设计方案智慧农业是一种将现代科技与农业相结合的新型农业发展模式,通过物联网、人工智能等技术手段,实现对农田环境、作物生长过程、农业机械等进行实时监控和智能调控,提高农业生产效益和质量。
下面是一个智慧农业系统研发设计方案。
一、项目背景目前,我国农业生产面临诸如土地资源有限、人工劳动力紧缺、气象灾害频发等问题。
传统的农业生产方式已经不能满足社会经济的发展需求,因此需要引入智慧农业技术来提高农业生产效率和农产品质量,推动农业现代化进程。
二、项目目标本项目旨在研发一套智慧农业系统,通过物联网、云计算和人工智能等技术手段,实现对农田环境、作物生长过程、农业机械等的智能监控和调控,提高农业生产效益。
三、项目内容1. 农田环境监测子系统通过传感器采集土壤温度、土壤湿度、光照强度、空气温湿度等农田环境指标数据,通过无线传输技术将数据传输至云平台进行实时监测。
2. 作物生长监测子系统通过摄像头和图像识别技术,对作物生长过程中的生长状态、病虫害情况等进行自动监测和识别,实时反馈给农民或农业专家,并提供相应的农事管理建议。
3. 农机智能调度子系统通过GPS定位和数据传输技术,实时监控农机的位置和工作状态,根据农田环境和作物生长情况,智能调度农机的工作任务,提高农机利用率和作业效率。
4. 农业数据分析子系统将采集到的农田环境、作物生长和农机工作数据存储在云平台,通过大数据分析和人工智能算法,提取有价值的信息,为农民和农业专家提供决策支持,优化农业生产管理。
四、项目实施计划1. 需求分析和系统设计:完成对农业生产环境和农民需求的调研,确定系统功能和性能要求,进行系统的整体设计和架构设计。
2. 硬件和软件开发:开发农田环境监测设备、作物生长监测设备和农机智能调度设备的硬件和软件系统。
3. 系统集成和测试:将各个子系统进行集成,并进行系统测试和性能优化。
4. 实地试验和推广应用:选择一定数量的试点农田进行实地试验,验证系统的有效性和可靠性,并在一定的农业区域进行推广应用。
保存该文档时,命名规则为《****作品设计文档》2017年全国大学生“互联网+”创新大赛暨第四届“发现杯”全国大学生互联网软件设计大奖赛‘小农人’项目创意设计报告(2017年2月25日)目录一、创意介绍 (3)1.1 项目介绍 (3)1.2 项目可行性分析 (4)1.3 与同类产品比较 (6)1.4 项目应用前景 ............................................. 错误!未定义书签。
二、功能介绍 (6)2.1 总体功能结构图 (7)2.2 模块功能介绍 (7)三、总体设计 (9)3.1 数据设计 (9)3.2 界面设计 (10)3.3 架构设计 (14)四、技术难点 (16)4.1 蓝牙连接不稳定容易断开技术难点 (16)4.2 安卓客户端之间实时通信技术难点 (16)五、项目总结 (16)一、创意介绍1.1项目介绍智能大棚的作用是将智能化控制系统应用到大棚种植上,用户通过安卓客户端设定大棚内的数据信息,由微机对棚内的水帘、风机、遮阳板等设施实施监控,采用温度、湿度、CO2、光照度传感器等感知大棚的各项环境指标,并通过微机进行数据分析和调控,从而改变大棚内部的生物生长环境。
比较人工的控制来说,智能控制最大的好处就是能够相对恒定的控制大棚内部的环境,对于环境要求比较高的植物来说,更能避免因为人为因素而造成生产损失。
相对生产来说,将智能化控制系统应用到大棚生产以后,产量与质量比人工控制的大棚都有极大的提高,对于不同的种植品种而言,提高产量与质量相对不同,对于档次较高的经济作物来说,生产效率可以提高30%以上。
相对运行成本来的核算,对于有一定规模的种植企业来说,极大的降低了劳动力成本,设备的投入与运行,可以完全由节约下来的劳动力成本中核算出来,使用时间越长,光节约的劳动力成本就是一笔巨大的利润。
1.2项目可行性分析与应用前景1.2.1项目设计思路为促进农业的发展,减轻农民的负担,提高农业净产值,本项目将智能的自动控制和人工控制相结合,实现农业的自动化生产。
项目的主要研究方向分为蓝牙联网、云端数据存储和安卓推送数据。
1.2.2采用技术及平台1.2.2.1自动控制大棚内部安装多种传感设备获取温度、湿度和光照强度等基本的信息并通过蓝牙无线通信和以太网技术传输到远程数据库中存储。
系统实时的根据用户设定的阈值,进行设备(水泵、灯、排风扇和卷帘机等设备)的开关控制进而调控温度、湿度和光照强度等保持在一个稳定的范围之内,给予植物适宜的生长环境。
1.2.2.2人工控制用户可以通过手机客户端查看大棚当前时刻和最近一周的温度、湿度和光照强度等信息,并根据数据信息判断当前需要设定的阈值进行相应的设置。
用户可以通过手机客户端通过控制大棚客户端拍摄大棚内部的环境信息进行拍照回传查看大棚的植物的生长情况,从而能够更加和合理的管理大棚植物生长。
1.2.2.3蓝牙控制每个大棚内部安装带有传感器的主控制芯片,主控制芯片通过传感器获取大棚内部的环境信息(温湿度、二氧化碳浓度和光照强度等),并通过蓝牙装置将数据信息传输到系统控制中心(安卓系统)。
1.2.2.4云端数据存储系统控制中心(安卓系统)连入以太网,实时的将每个大棚中的环境信息传递到远程服务器并保存。
1.2.2.5安卓点对点通信系统控制中心(安卓系统)向用户的安卓端发送大棚内部的环境信息超过用于设定的阈值的警告和某个节点出现故障的警告。
用户的安卓端向系统控制中心(安卓系统)发送设置大棚内部环境信息的命令和发送请求获取大棚内部实时的状态(拍照后将照片回传给用户)1.2.3投资及效益分析1.2.4市场预测市场机会中投顾问在《2016-2020年中国智慧农业深度调研及投资前景预测报告》中提到,智慧农业市场有望从2016年的90.2亿美元达到2022年的184.5亿美元的规模,年均复合增长率13.8%。
智慧农业的发展仍然前景广阔。
在广泛的农村仍然有很多农户并没有了解和使用智慧农业(大棚)的生产模式,而土地的联合承包正在进行,规模化生产是必然的趋势,针对农村的这种变化,智慧农业仍然很有前景。
1.2.5实施计划及保障措施初期在本地区预实施产品的使用,在这过程中检验产品的缺陷和不足并弥补,产品步入稳定期后逐渐推广使用。
1.3与同类产品比较同物联网智能管理大棚环境无线监控系统相比较1.3.1利用云端进行信息的存储,使信息的传输,上传,下载变得更为快捷和方便1.3.2利用蓝牙传输技术,大棚硬件设施和控制基站之间的连接更为稳固1.3.3手机端使用app轻松实现对大棚实况进行监控1.3.4系统可扩充多种记录数据分析处理软件,能进行绘制棒图、饼图,进行曲线拟合等处理,可按EXCEL电子表格式输出进行数据处理1.3.5系统设计时预留有接口,可随时增加减硬软件设备,系统只要做少量的改动即可,可以在很短的时间内完成。
可根据现场的需要和客户的需求改变随时增加新的内容。
二、功能介绍2.1 总体功能结构图2.2 模块功能介绍2.2.1大棚控制模块本模块主要由控制中心、传感中心、工作中心构成。
控制中心由STC90C51芯片作为中枢负责控制传感器与工作器的工作。
传感中心由温度传感器、湿度传感器、光强传感器、二氧化碳浓度传感器构成,与控制中心相连,主要负责向控制中心传输数据。
工作中心主要由滴灌设备、智能灯和排气扇组成,负责调节大棚的湿度、光照、温度与二氧化碳浓度。
工作过程:传感中心获取大棚内的模拟信息传递给控制中心,控制中心根据用户设定的数据的阈值控制工作中心进而调控大棚内部的环境趋近于用户设定的值。
2.2.2服务器模块本模块是搭载在Android上的,作为数据与控制的中转站,同时起到实时监测大棚环境的作用。
主要由摄像头和服务器程序组成。
数据信息中转站:每五分钟通过蓝牙无线设备获取大棚控制模块的数据信息并向云端服务器传递并存储。
接收客户端模块传递来的控制信息,并通过无线蓝牙模块将设置信息传递给大棚控制模块。
实时监控大棚环境:接收到客户端模块发来的查看大棚实时情况的信息,自动进入拍照模式,聚焦成功后拍照存储到本地并将最新的照片传递给客户端模块显示。
2.2.3 客户端模块2.2.3.1农业信息网:提供最新的农业信息,给农户提供目前最畅销的农产品,为种植植物的品种提供信息和提供相关的技术支持。
2.2.3.2控制与显示:显示当前大棚环境中的内部数据信息(空气温湿度、土壤温湿度、二氧化碳浓度和光照强度。
设置大棚内部理想的环境数据信息,设置成功会有弹窗提示信息。
2.2.3.3查看历史数据:将空气温湿度、土壤温湿度、二氧化碳浓度和光照强度每日和每周的数据信息以折线的形式显示给用户,增加用户对大棚内环境的宏观了解和调控。
2.2.3.4观看实时动态:客户端向服务器模块发送请求信息,服务器端拍照回传到客户端,客户端接收照片信息后显示并保存到本地。
三、总体设计3.1 数据设计3.1.1 数据存储设计系统控制中心(安卓系统)连入以太网,实时的将每个大棚中的环境信息传递到远程服务器并保存,远程服务器端根据不同的数据来源将数据存储到数据库中。
3.1.2 数据访问设计客户端将设置大棚内部环境参数信息存储到远端的服务器数据库中,大棚控制系统读取服务器中的设置参数并通过蓝牙技术反馈到单片机控制系统中。
客户端读取服务器数据库中大棚内部环境近期(每日,每周)的参数信息并通过折线图显示。
3.2 界面设计3.2.1注册登录界面3.2.2农业信息网界面3.2.3 控制和显示3.2.4 历史数据显示3.2.5 实时动态监控界面3.3 架构设计3.3.1 项目目录文件结构Com.example.agri 包含所有的MainActivityCom.example.agri.ConstValue 包含所有的静态全局变量Com.example.agri.Data 包含所有的数据库处理程序Com.example.agri.My(MyView)包含所有的自定义控件Com.example.agri.Utils包含所有的实体工具类3.3.2 项目层次结构M层Com.example.agri.Utils包中的实体类C层Com.example.agri.Data包中的控制类V层Com.example.agri包中的显示类四、技术难点本项目开发过程中,主要遇到2个技术难点,具体技术难点及解决方法如下:4.1蓝牙连接不稳定容易断开技术难点蓝牙技术规定每一对设备之间进行蓝牙通讯时,必须一个为主角色,另一为从角色,才能进行通信,通信时,必须由主端进行查找,发起配对,建链成功后,双方即可收发数据。
理论上,一个蓝牙主端设备,可同时与7个蓝牙从端设备进行通讯。
一个具备蓝牙通讯功能的设备,可以在两个角色间切换,平时工作在从模式,等待其它主设备来连接,需要时,转换为主模式,向其它设备发起呼叫。
一个蓝牙设备以主模式发起呼叫时,需要知道对方的蓝牙地址,配对密码等信息,配对完成后,可直接发起呼叫。
检测断线机制,在系统控制中心(安卓端)开启一个service定时检测每个大棚的蓝牙连接情况,发现蓝牙某个蓝牙断线后,执行重新连接蓝牙程序,连续测试十次失败之后将此设备视为损坏,并向用户发送某个设备损坏的警告。
4.2安卓客户端之间实时通信技术难点4.2.1安卓客户端和服务器之间建立TCP的长连接。
安卓客户端首先向服务器发送连接请求,建立连接之后,将安卓客户端的标志存储到服务器中用于标志安卓客户端程序。
4.2.2在服务器中设定两个互相通信的安卓客户端(安卓客户端和系统控制中心),服务器接收到一个客户端发来的数据信息后根据服务器设定的两个互相通信的客户端和系统控制中心进行信息的转发。
五、项目总结此次参加大赛是我们从大学生走向工作岗位重要的一步。
从最初的选题硬件选择、软件编程直到完成设计。
期间,查找资料,老师指导,队员之间的交流,反复完善,每一个过程都是对自己能力的一次检验和充实。
最后,在经过两个多月的不断学习和努力下,我们终于完成了我们的大赛作品——基于单片机的智能大棚控制系统。
本文介绍了在高科技的当下智能大棚的实现方法。
该系统的实现基于现代电子高速发展的现况,使大棚更加方便快捷。
该系统采用的工作方式主要是,用户手机控制,将控制指令传输给服务器模块,之后服务器模块将数据命令传递到STC60C51单片机,单片机内部进行运算,控制工作器,进而调节大棚环境。
在整个设计期间,我接触到了很多不同的问题,也遇到了很多难题。
通过这次实践,我了解了传感器的用途及工作原理,熟悉了其设计步骤,锻炼了工程设计实践能力,培养了自己独立设计能力。
此次大赛设计是对我专业知识和专业基础知识一次实际检验和巩固,同时也是走向工作岗位前的一次热身。
参加齐鲁软件大赛收获很多,比如学会了检索相关资料、相关标准,分析数据,提高了自己的编程能力,懂得了许多经验公式的获得是前人不懈努力的结果。