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文檔簡介
1、隨著生態(tài)環(huán)境越來越差,水資源短缺,耕地面積逐漸減少,農業(yè)的發(fā)展引起了人們高度的重視。傳統粗獷型的農業(yè),已經滿足不了人們對農業(yè)生產的要求。智能農業(yè)借助于物聯網等高新技術應運而生,根據農作物所需要的最佳生長狀態(tài)進行合理的分配調節(jié),提高土壤的利用效率,減少對水資源的浪費,緩解環(huán)境壓力,從而提高經濟效益。我國一直以來都是農業(yè)大國,而非農業(yè)強國,考慮到當前農業(yè)發(fā)展狀態(tài),我們應該抓住機遇,大力發(fā)展智能農業(yè)。從目前的情況來看,我國的智能農業(yè)還處于起步
2、階段,只是在部分試驗田進行試驗,沒有大面積的推廣,還沒有達到一個理想的狀態(tài)。針對現在農田種植范圍廣、有線布局難度大、環(huán)境因素檢測困難等問題,利用物聯網技術、無線傳感技術、數據融合技術、軟件技術、自動控制技術等來設計了一套基于Cortex-A9的智能農業(yè)檢測與控制系統。
本文對這套智能農業(yè)的研究重點主要放在硬件和軟件兩個方面:
?。?)硬件電路主要是包括網關和下位機傳感器硬件兩個部分。網關電路部分選用的核心板為Tiny4
3、412,是一款高性能的Cortex-A9核心板,網關電路板上裝有觸摸屏,方便顯示傳感器數據和電器設備的狀態(tài),利用網口進行數據的通訊和傳遞。下位機傳感器部分采用的是Zigbee無線傳感網絡,將不同類型的傳感器模塊與Zigbee節(jié)點相組合,能夠將采集到的不同的傳感器數據上傳到Zigbee協調器節(jié)點,進一步傳遞給網關,數據的流向具有雙向性,同時能夠通過網關對下位機下發(fā)指令,實現對下位機電器設備的控制。
?。?)軟件部分主要包括網關端程
4、序設計、電腦客戶端程序設計、手機客戶端程序設計等。其中涉及軟件編譯環(huán)境較多,內容較為復雜。在每一個軟件設計模塊中都做了詳細的程序流程圖,并附上核心代碼。在軟件實現過程中,主要是對用戶管理模塊和系統功能模塊的設計分析。在用戶管理模塊中主要涉及用戶的登錄和注冊,在系統管理模塊中主要包含對下位機數據的采集和顯示,并能夠實時接收來自下位機上傳的狀態(tài)信息,同時還可以通過下發(fā)指令對下位機的電器設備進行操作。同時在軟件實現過程中設置了一些閾值,當采集
5、到的傳感器數據大于設置的最大閾值或者小于設置的最小閾值時,將進行一些聯動操作,將環(huán)境因素保持在一個合理的范圍內,使農作物始終保持在一個最佳的環(huán)境中。
基于Cortex-A9的智能農業(yè)檢測與控制系統主要涉及四個層次:智能化信息采集的傳感層、信息傳遞的無線傳輸層、人性化的網關管理層、可視化的用戶管理層。系統通過傳感層將影響農作物生長有關的環(huán)境因素進行采集,經過數據融合技術,對數據進行分析處理,進一步對補光燈、抽水泵、遮光板等設備進
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