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1、山东商业职业技术学院毕业设计毕业设计（论文）题目：基于物联网的智能农业系统设计及实现山东商业职业技术学院毕业设计1山东商业职业技术学院毕业设计目录目录1前言2ABSTRACT4第一章绪论51.1背景51.2物联网应用61.3物联网架构图8第四章传感层154.1传感层设计154.2传感节点设计154.3网关节点设计16第五章传输层185.1传输层系统设计185.2目标设计18第六章应用层206.1系统设计206.2传感节点的主程序设计206.3网关节点的主程序设计20第七章智能协同控制器与农业物联网应用层的接口22第八章物联网的应用258.1区域试验工程258.2目标和重
2、点任务278.3试验布局308.4条件保障33第九章案例及解决方案359.1案例359.2解决方案37第十章总结与展望39致谢40参考文献413山东商业职业技术学院毕业设计3山东商业职业技术学院毕业设计前言物联网被认为是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮。物联网以感知为前提，实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络。在物体上植入各种微型芯片，用这些传感器获取物理世界的各种信息，再通过局部的无线网络、互联网、移动通信网等各种通信网路交互传递，从而实现对世界的感知。物联网在农业上的应用将会使农业生产方式产生重大变革，会急速促进我国农业生产问题上面临的种
3、种问题。本文简要的复述了这个智能农业理念，给出了有关物联网的相关定义和基本功能。结合智能农业大系统架构，论述了农业物联网的框架以及与智能农业系统的接口问题。其重要结论如下：（1）智能农业应当是包含农业大系统智能控制在内的体系。基于农业复杂大系统智能控制的智能农业是一个递阶型网络控制大系统，并且是可以形成闭环的。其“智能”特性表现在：大系统的自愈性、自主的智能协同性和调控性；（2）农业物联网仅仅是一个网络，它不具备担当对农业系统进行调控的能力；（3）智能农业系统的有序、有效的运转离不开农业物联网的网络技术支持，但是农业物联网必须具备信息的双向流动能力；（4）要达到农业物联
4、网的有效应用必须要拓展其功能，必须构建一个物联网网络控制器。同时在应用层与智能农业系统的智能协同控制器之间应具备友好的接口与界面；3山东商业职业技术学院毕业设计摘要3ABSTRACT物联网作为信息产业的第三次浪潮,在农业中的应用将会解决一系列科学技术问题,例如分布在广域空间的信息获取,高效可靠的信息传输以及面向不同应用的智能决策等,将是实现传统农业向现代农业转变的助推器和加速器。农业生产过程中,温度、湿度、光照强度、C02浓度、水分以及其他养分等多种自然因素共同影响农作物的生长,传统农业的管理方式远远没有达到精细化管理的标准,只能算是粗放式管理,在这种管理方式下,通过人
5、的感知能力管理上述环境参数,无法达到准确性要求,要实现现代农业的智能化管理,建立一个实用、可靠、可长期监测的农业环境监测系统是非常必要的。因此,本文设计了基于物联网的智能农业监测系统,该系统能够准确实时的获取农作物生长的环境信息并对这些信息进行远程监测。论文首先详细阐述物联网和农业物联网的内涵和体系结构、农业物联网的关键技术和未来发展。介绍了数据融合的相关概念,并提出了KDF算法用于系统对感知数据的处理。KDF算法是基于卡尔曼滤波的数据融合算法,能够达到减少冗余信息、降低能量消耗以及消除干扰使获得的感知数据更加准确的目的。其次,论文给出了系统的总体设计,并根据设计要求,
6、以MSP430F5438微处理器、射频模块CC2520、射频放大前端CC2591以及SHT10温湿度传感器等环境感知传感器为核心,构建了传感器硬件节点。传感器节点的软件以Z-Stack协议栈为基础,成功的实现了无线Mesh网络的组建和数据的可靠传输。最后,论文介绍了上位机监测软件,上位机监测软件基于B/S架构,使用JSP语言在MyEclipse环境下开发,具有良好的人机交互前台界面；后台采用MySQL数据库,完成环境参数数据和其他有用信息的存储；将整个系统通过Tomcat服务器在线发布,系统便可以接入到Internet中,形成“底层(传感器)—Internet网络—远程
7、监控”的结构,使连入互联网的计算机均可以访问。对系统从功能实现角度来开展的实验结果显示,该系统可以正常稳定的工作,无线传感器节点可以正常构建无线Mesh网络,可以进行数据可靠传输,系统通过Tomcat服务器在线发布,用户可以在任何—台与Internet相连的PC机上登录本系统进行数据查询和系统管理,实现远程监测的功能,并且本系统采用的节能机制达到了很好的节能效果,且采集数据的精度符合要求。关键词：农业物联网；无线传感器网络；数据融合；B/S架构3ABSTRACTABSTRACT1IVABSTRACTTheInternetofthingsa
