基于物聯(lián)網的溫室遠程智能監(jiān)控系統(tǒng)的研究
0 引 言
農作物的生長一方面取決于農作物本身的遺傳特性,另一方面取決于外界環(huán)境因素。只有在具有良好遺傳特性的前提下,同時具備適宜農作物生長的外界環(huán)境因素,農作物才能健康生長 [1,2]。同時,隨著農業(yè)產業(yè)規(guī)模的不斷擴大和大棚技術的不斷普及,溫室大棚數(shù)量不斷增多[3]。許多溫室大棚的業(yè)主希望能隨時了解溫室的現(xiàn)場數(shù)據(jù),為決策工作提供技術支持,但目前溫室管理信息化、智能化程度低,大部分管理工作仍需人工完成,隨著人工成本的增加和現(xiàn)代農業(yè)的發(fā)展趨勢, 提高溫室的自動化程度和普及率,實現(xiàn)農作物的優(yōu)質、高效和高產的要求越來越迫切,溫室智能監(jiān)控系統(tǒng)的研究逐漸成為熱點[4-6]。傳統(tǒng)的溫室智能監(jiān)控系統(tǒng)要求操作者必須親臨現(xiàn)場, 實現(xiàn)溫度濕度和通風系統(tǒng)等的控測。這種方法不但增加了勞動力成本和工作強度,還不利于溫室的實時管理。隨著設施農業(yè)和網絡技術的不斷發(fā)展,遠程監(jiān)控系統(tǒng)的應用也日益廣泛,實現(xiàn)規(guī)?;谢芾怼⒅悄芑珳驶O(jiān)控是我國溫室發(fā)展的方向[7,8]。同時,物聯(lián)網技術在農業(yè)中也被不斷廣泛應用, 基于物聯(lián)網的遠程智能監(jiān)控系統(tǒng)在溫室管理中的應用,能夠實現(xiàn)溫室的遠程化和智能化管理,在提高作物的產量和品質、降低人工生產成本等方面具有重要作用[9-11]。
1 系統(tǒng)整體結構設計
該系統(tǒng)主要由監(jiān)測模塊、攝像頭模塊、服務器模塊、
App 客戶端和執(zhí)行模塊組成,系統(tǒng)整體結構如圖 1 所示。
監(jiān)測模塊通過傳感器節(jié)點采集溫室內的環(huán)境參數(shù)值,數(shù)據(jù)由ZigBee 無線傳感器匯聚到物聯(lián)網網關后通過 TCP 協(xié)議上傳至服務器,攝像頭實時采集現(xiàn)場信息并通過無線網絡將
|
信息查詢 |
||
|
智 |
||
|
現(xiàn)場監(jiān)控 |
||
|
客能 |
||
|
戶手 |
||
|
設備控制 |
||
|
端機 |
||
圖1 系統(tǒng)整體結構
系統(tǒng)的軟件設計
本文根據(jù)華中農業(yè)大學蔬菜改良中心溫室大棚的實際情況設計的App 客戶端的主要功能如下:
系統(tǒng)登錄:用于管理員登錄系統(tǒng),避免他人誤操作;
信息查詢:實現(xiàn)對當前溫室環(huán)境參數(shù)值的實時查詢;
現(xiàn)場監(jiān)控:通過攝像頭實時獲取溫室內的現(xiàn)場信息;
設備控制:通過執(zhí)行模塊控制多種調控設備的運行, 實現(xiàn)溫室環(huán)境的調控。
App 客戶端主界面如圖 2 所示,現(xiàn)場監(jiān)控界面如圖 3 所示。
圖 2 App 客戶端主界面
54 物聯(lián)網技術 2017年 / 第10期
圖 3 現(xiàn)場監(jiān)控界面
<column_name>value</column_name>
<value>18.9</value>
</field>
</record>
</data>。
隨著物聯(lián)網技術的不斷發(fā)展,基于物聯(lián)網的監(jiān)控系統(tǒng)的應用將更加普遍和智能。本文主要介紹了一種基于物聯(lián)網的溫室遠程智能監(jiān)控系統(tǒng)的整體結構及軟件設計。該系統(tǒng)通過智
服務器管理平臺采用Java Web 框架, 使用MyEclipse 編譯器進行編寫,Java 編譯版本選用 1.6 ;App 客戶端采用Android 4.0 框架,使用Eclipse 編寫,導入 Android v4 包。
App 客戶端與服務器的通信數(shù)據(jù)格式為 xml,溫室環(huán)境參數(shù)值的傳輸格式如下:
<?xmlversion=’1.0’encoding=’utf-8’?>
<data>
<record>
<field>
<column_name>data_time</column_name>
<value>2012-11-0214 :46 :00.0</value>
</field>
<field>
<column_name>gateway_logo</column_name>
<value>1100201204180166</value></field>
<field>
<column_name>sensor_name</column_name>
<value>2</value>
</field>
<field>
<column_name>channel_name</column_name>
<value>1</value>
</field>
<field>
參 考文獻
劉峰 . 地源熱泵和熱管技術用于提高溫室地溫的研究 [A]. 中國農業(yè)機械學會. 走中國特色農業(yè)機械化道路中國農業(yè)機械學會 2008 年學術年會論文集(下冊)[C]. 中國農業(yè)機械學會,2008:178- 179.
彭月明,權志鵬.地面輻射采暖應用于溫室大棚的策略研究[J]. 吉林農業(yè),2013(20):48-49.
余華芳,吳志東,林智濤 . 蔬菜溫室大棚溫濕度控制系統(tǒng) [J]. 安徽農業(yè)科學,2011,39(28):17601-17603.
俞海紅,何勇,裘正軍. 農田信息無線遠程采集和處理系統(tǒng)的研究
[J]. 浙江大學學報(農業(yè)與生命科學版),2006,32(1):106-109.
段翠芳. 基于單片機技術的溫室自動控制系統(tǒng)的設計 [J]. 農機化研究,2011,33(7):144-146.
廖建尚. 基于物聯(lián)網的溫室大棚環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)設計方法 [J]. 農業(yè)工程學報,2016,32(11):223-243.
姜慧,胡峰,陳銘,等 . 基于 GPRS的溫室遠程監(jiān)測系統(tǒng)的設計[J].
浙江理工大學學報,2011,28(6):906-909.
蔡佳珈,徐曉輝,蘇彥莽,等. 應用于溫室控制系統(tǒng)的多功能安卓平臺的研究[J]. 中國農機化學報,2016,37(8):42-45.
閻曉軍,王維瑞,梁建平. 北京市設施農業(yè)物聯(lián)網應用模式構建 [J].
農業(yè)工程學報,2012,28(4):149-154.
葛文杰,趙春江 . 農業(yè)物聯(lián)網研究與應用現(xiàn)狀及發(fā)展對策研究[J].
計算機與網絡,2016,45(15):42.
李瑾,郭美榮,高亮亮. 農業(yè)物聯(lián)網技術應用及創(chuàng)新發(fā)展策略 [J].
農業(yè)工程學報,2015,31(S2):200-209.
作者簡介:楊寶朔(1998—),男,山東省日照人,在校本科生。主要研究方向為農業(yè)智能裝備。
路設計[J]. 現(xiàn)代電子技術,2012,35(18):152-154.
許峰川,朱虹,許宜申,等 . 基于LED的校園照明節(jié)能控制系統(tǒng) [J].
現(xiàn)代電子技術,2014,37(5):156-159.
何祥宇,翟艷磊. 有毒氣體泄漏無線報警及控制系統(tǒng)的設計 [J]. 工業(yè)安全與環(huán)保,2012,38(12):69-71.
劉棟,謝泉,房迪. 光敏電阻的特性研究[J]. 電子技術與軟件工程,
2016(20):149-150.
秦笑,王朋飛,徐偉,等. 光導管照明自動穩(wěn)光系統(tǒng)設計 [J]. 物聯(lián)網技術,2017,7(1):59-60.
李夢. 一種新型LED 驅動電路設計[J]. 物聯(lián)網技術,2014,4(10):
24-25.
作者簡介:呂清松(1994—),男,碩士研究生,陜西省安康人。主要研究方向為檢測技術與自動化裝置。
許宜申(1979—),男,江蘇省新沂人,博士,副教授,碩士研究生導師。主要研究方向為儀器儀表與自動化檢測技術。
2017年 / 第10期 物聯(lián)網技術 55
20211013_61668ec03743f__《物聯(lián)網技術》2017年第7卷第10期_61-62





