基于物联网的农业虫害智能监控系统的设计与实现

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1、学校代号10532学号S12073009分类号TP393密级不保密硕士学位论文基于物联网的农业虫害智能监控系统的设计与实现学位申请人姓名张佳锐培养单位物理与微电子科学学院导师姓名及职称张恩迪高级工程师学科专业微电子学与固体电子学研究方向嵌入式系统与物联网系统论文提交日期2015年5月10日学校代号:10532学号:S12073009密级:不保密湖南大学硕士学位论文基于物联网的农业虫害智能监控系统的设计与实现学位申请人姓名：张佳锐导师姓名及职称：张恩迪高级工程师培养单位：物理与微电子科学学院专业名称：电子科学与技术

2、论文提交日期：2015年5月10日论文答辩日期：2015年5月24日答辩委员会主席：文双春教授TheDesignandImplementionofAgriculturalPestsIntelligentMonitoringSystemBaseonInternetofThingsbyZHANGJiaruiB.E.(HubeiNormalUniversity)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterof

3、ScienceinMicroelectronicandSolidStateElectronicsintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorSeniorEngineerZHANGEndiMay,2015湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加Ｗ标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方

4、式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日：张隹碱＾日期化巧年支月句学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学，可Ｗ采用影印位论文。本学位论文属于１、保密□在年解密后适用本授权书。，２、不保密ｃＬ＂＂（请在Ｗ上相应方框内打

5、Ｖ）作者签名：日期：如／ｆ年５月＞日＾７导师签名：曰期：如年＜月曰？＾＾１基于物联网的农业虫害智能监控系统的设计与实现摘要我国是自然灾害多发国家，而农业虫害又是我国主要自然灾害之一。农业虫害是农作物生长过程中遭受的重大自然灾害，直接影响着农作物的产量和质量。农业虫害爆发范围广，危害程度大，直接影响农业生产和国民经济。为提高我国农业抗虫害的整体水平，精准获取农作物生长环境信息和虫害信息尤为重要，为提早预测虫害灾情奠定基础。本文首先介绍了物联网应用于农业虫害智能监控领域的背景和意义，分析了国内外的研究

6、现状及研究成果，阐述了典型物联网三层体系构架：信息感知层、信息传输层和应用管理层。本文提出的基于物联网的农业虫害智能监控系统，利用移动通信网络的大力普及，将信息感知和信息传输整合在田间监测站点终端。服务器监控平台是系统的最上层，也是本文的重点，主要功能是实现信息获取、存储、整合、分析和发布的规范化和系统化。本文然后介绍了服务器应用管理系统的关键技术J2EE、Strut2、JDBC、Socket和WEB技术等等。详细介绍了服务器监控系统的功能模块与数据库设计。根据系统的需求分析和设计目标，将服务器系统设计为以下功能

7、模块：用户管理模块、数据查询模块、上传模块、下载模块、接收数据模块、设备控制模块、预警模块和虫害诊断模块。数据库包括用户表、监测站点数据表、虫害图片诊断信息表、设备控制表和预警信息表。在虫害诊断模块中，农业专家下载服务端虫害图片到本地电脑进行虫害识别。本文提出基于K-means聚类和最小二乘法椭圆拟合的虫害图像识别算法，首先采用K-means聚类算法对白飞虱图像进行分割，将虫体与叶片背景分离，然后采用最小二乘法对虫体进行椭圆拟合，用椭圆率和椭圆面积区分虫体和杂质，测试结果表明本算法可以有效识别虫体，达到统计虫害数

8、目的目的。服务器系统以Eclipse+Tomcat为开发平台，采用MySQL5.6进行数据库开发，HTML、JavaScript等多种语言进行页面设计，Ajax技术实现页面的动态刷新。本系统实现了大量的农作物环境信息、虫害信息的高效地获取、存储、整合和分析，远程设备控制和灾情预警，最终实现农业虫害监控的自动化和智能化。关键字:物联网；监控；虫害诊断；K-means；椭圆拟