基于物联网技术的智慧蜂箱设计与实现

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1、硕士学位论文题目:基于物联网技术的智慧蜂箱设计与实现研究生郭斌专业控制工程指导教师孔亚广副教授完成日期2016年3月杭州电子科技大学硕士学位论文基于物联网技术的智慧蜂箱设计与实现研究生：郭斌指导教师：孔亚广副教授2016年3月DissertationSubmittedtoHangzhouDianziUniversityfortheDegreeofMasterDesignandRealizationofSmartHivebasedonthetechnologyofInternetofthingsCan

2、didate:GuoBinSupervisor:Prof.KongYaguangMarch，2016抗州电子科技大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其化个人或集体己经发表或撰写过的作品或成果。对本支的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明。一申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担切相关责任。论文作者签名：曰期；Ｗ）／

3、名年Ｉ月曰ＩｐＩ学位论文使用授权说明：研本人完全了解杭州电子科技大学关于保留和使用学位论文的规定，即究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属杭州电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为杭州电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借闽论文；学校可公布论文的全部或部分内容。（保密论文，可允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文在解密后遵守此规定）论文作者签名：曰期：月曰户／（＾年＾指导教师签名：日期：础日／《年

4、ｙ月＾杭州电子科技大学硕士学位论文摘要近年来，农业物联网的研究和应用逐渐受到人们的关注，将现代化的物联网技术应用到农业生产和管理的过程中已经成为一种趋势。目前蜜蜂养殖过程中缺乏对蜂箱进行智能监测和控制的设备，无法快速方便地获取蜂箱内部环境和蜂蜜产量信息，只能通过传统的开箱检测方式获取这些信息，不仅工作效率低还会干扰蜜蜂正常的繁殖和产蜜活动。针对目前蜜蜂养殖过程中存在的这种问题，本文设计了一种基于物联网技术的智慧蜂箱，将物联网技术应用到蜂箱环境采集控制及蜂蜜产量监测系统，从而实现了蜂群的智慧养殖，降低

5、了蜂农的劳动强度，提高了企业的管理水平。论文的主要工作如下：1、论文针对智慧蜂箱的应用需求，搭建了以STM32F103VET6微控制器为核心的蜂箱温湿度及蜂蜜产量数据采集的硬件平台，通过温湿度传感器和测重传感器实时采集蜂箱的温湿度及重量数据，采集终端集成了串口WiFi模块和ENC28J60以太网模块，支持有线与无线两种方式的数据传输，蜂农可以通过智能手机和远程PC实现对蜂箱的远程监测。2、论文针对STM32F103VET6微控制器进行了FatFS文件系统的移植，设计了触摸屏驱动程序，基于STemWi

6、n图形用户系统设计了采集终端人机界面，并基于LwIP协议栈和BOA服务器搭建了嵌入式Web服务器，提供了丰富的人机交互接口。3、论文详细分析了智慧蜂箱数据采集终端的软件系统，实现了对蜂箱温湿度环境和重量的采集及无线传输，同时基于KMeans方法提出了一种基于蜂箱温度信息的分蜂行为判断算法。4、论文对本文设计的智慧蜂箱进行了测试验证和性能分析。功能测试的结果表明系统能够实现对蜂箱环境的数据采集并能通过WiFi和以太网两种方式进行实时数据的传输；性能指标测试表明系统的WiFi信号正常稳定，WiFi传输速

7、率最高达20KB/S左右，温湿度及重量的测量精度都较高，能满足蜂箱数据采集及分析的要求。论文的研究结果表明本文所设计的智慧蜂箱能实现对养蜂环境和蜜蜂活动的智慧监测，实现既能通过智能手机实现对蜂箱的无线监控又能通过PC机远程登录和监控蜂箱，从而为后续基于大数据进行蜜蜂行为分析及蜂群智慧养殖进行指导。一方面可以帮助蜂农减轻养蜂工作负担，提高他们的工作效率，实现科学养蜂、智慧养蜂。另一方面还可以把对蜜蜂活动的影响降到最低，并且可以基于监测结果进行通风控温及时地为蜜蜂提供舒适的繁殖和产蜜环境，提高蜂蜜的产I

8、杭州电子科技大学硕士学位论文量和质量。关键词：智慧蜂箱，物联网，WiFi，嵌入式Web服务器，LwIP，分蜂预警II杭州电子科技大学硕士学位论文ABSTRACTInrecentyears,agriculturalresearchandapplicationofInternetofthingsgraduallygottheattentionofpeople.IthasbecomeatrendintheprocessofapplyingmodernInternettech