基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能種植系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、自上世紀(jì)中葉起，西方發(fā)達(dá)國(guó)家陸續(xù)開展了種植相關(guān)技術(shù)的研究，并相繼獲取了利用計(jì)算機(jī)信息化技術(shù)監(jiān)測(cè)、控制、管理植物種植過(guò)程的相關(guān)理論積累與技術(shù)成果，此后更是醞釀研制出更為先進(jìn)的種植環(huán)境控制系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上，隨著近年來(lái)傳感器技術(shù)的不斷進(jìn)步，將光照、溫度、濕度、二氧化碳等植物所需種植環(huán)境的傳感器節(jié)點(diǎn)與控制系統(tǒng)應(yīng)用到現(xiàn)代化高水平種植行業(yè)中，已經(jīng)成為了近年來(lái)農(nóng)業(yè)信息化技術(shù)研究的重要方向。
　　我國(guó)居于世界農(nóng)業(yè)大國(guó)地位，雖然隨著我國(guó)改革開放的逐

2、步深入，農(nóng)村地區(qū)的種植技術(shù)得到了一定水平的提高，但與西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有較大差距，難以擺脫人力勞動(dòng)強(qiáng)度大、資源集約化利用率低、化肥農(nóng)藥濫用等弊端。
　　為改變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)粗放種植的方式，解決當(dāng)前我國(guó)農(nóng)業(yè)種植行業(yè)面臨的相關(guān)問(wèn)題，在農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展的大背景下，研發(fā)一套基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的旨在提高農(nóng)產(chǎn)品種植效率、減少人力勞動(dòng)管理成本、遠(yuǎn)程操作控制簡(jiǎn)便的智能種植系統(tǒng)，對(duì)提升當(dāng)前農(nóng)業(yè)種植領(lǐng)域科技水平具有廣泛的實(shí)踐價(jià)值。
　　本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一套

3、基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能種植系統(tǒng)，其不僅可以為陽(yáng)臺(tái)、露臺(tái)、花園種菜的都市人群提供一種新型省時(shí)省力的種植方式，并還可應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品企業(yè)大棚種植環(huán)境中，提高所種植農(nóng)產(chǎn)品的精確控制和科學(xué)管理水平。
　　本系統(tǒng)主要功能如下:
　　(1)控制系統(tǒng)與外圍設(shè)備控制。使用市面上被廣泛應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的低成本51單片機(jī)控制系統(tǒng)和樹莓派開發(fā)板多功能控制系統(tǒng)，并描述了單片機(jī)通過(guò)ⅠO接口、ⅡC總線、電磁繼電器、USB攝像頭等控制外圍電路與電子設(shè)備。在此基

4、礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制單片機(jī)運(yùn)行與數(shù)據(jù)存取的方法，包括局域網(wǎng)內(nèi)配置服務(wù)器方法或遠(yuǎn)程WEB訪問(wèn)方法。
　　(2)系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。通過(guò)光敏電阻、光強(qiáng)度傳感器等方式監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)光照強(qiáng)度并控制各種類植物生長(zhǎng)補(bǔ)光燈實(shí)現(xiàn)植物生長(zhǎng)對(duì)照明的需求;通過(guò)土壤與空氣溫度傳感器獲取當(dāng)前種植環(huán)境水分含量，實(shí)現(xiàn)植物生長(zhǎng)過(guò)程中的最適濕度保持;設(shè)計(jì)了系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的太陽(yáng)能供電模塊與異常斷電監(jiān)測(cè);通過(guò)溫度傳感器獲取實(shí)地溫度通過(guò)控制保溫棚或地電熱實(shí)現(xiàn)植物生長(zhǎng)的溫度