基于物联网的蓝莓种植环境监控系统研究

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1、或读义於少、專ＷｕｈａｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ硕±学位论文ｉ，＇．．．—ｒ；．基于物联网的蓝葛种植环境胜控系统研究？．．类型／领域；摸制工程研究生：ｉＫｌｉｌ指导教师ｉ义小務教授區痛缓工程师培养单位：电气信息学院二〇—六年十月．．＇－．＇？Ｖ分类号：TP212学校代号：10490学号：201404021密级：公开武汉工程大学硕士学位论文基于物联网的蓝莓种植环境监控系统研究作者姓名：唐四维指导教师姓名、职称：文小玲（教授）陈前臣（高

2、级工程师）申请学位类别：工程硕士学科专业名称：控制工程研究方向：物联网与嵌入式技术论文提交日期：2016年12月4日论文答辩日期：2016年11月28日学位授予单位：武汉工程大学学位授予日期：年月日答辩委员会主席：李开成（教授）ResearchonBlueberryPlantingEnvironmentMonitoringSystemBasedonInternetofThingsAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterMajor：ControlEngineeringCandidate：Tang

3、SiWeiSupervisor：ProfWenXiaolingSNENGRChenQianChenWuhanInstituteofTechnologyWuhan,Hubei430073,P.R.China独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究王作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中ＷＩｉ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者

4、签名；均翁巧赴年月／巧学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解我校有关保留、使用学位论文的规定；，即我校有权保Ｉ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。本人授权武汉工程大学研究生处可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，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密０，在年解密后适用本授权书。本论文厲于不保密分。＂（请在从１：．方框内打Ｖ）学位论文作者签名；指巧教师签名：０＾２０健ｊｊ／：／／．／叫Ｍ月／巧ｆ

5、巧２０ｉ摘要摘要农业是国民经济的基础，而我国是一个人多、地少、淡水资源稀缺的国家。因此，从2003年开始，我国坚持把解决“三农”问题作为经济发展的“重中之重”。在我国快速推进互联网+智慧农业示范区建设的当下，农业物联网的发展面临无限的机遇和挑战。蓝莓是一种高经济价值、高附加值的农作物，采用物联网和嵌入式技术实现对蓝莓种植过程的在线监控，可有效降低其生产成本，提高其产品质量和产量。本文在分析蓝莓种植环境基本要求的基础上，将ZigBee无线传输技术与ARM嵌入式技术相结合，完成了蓝莓种植环境监控系统的设计及其功能测试。主要

6、研究内容如下：（1）基于物联网架构，设计了由ZigBee传感器网络、ARM上位机、本地监控终端PC机、远程计算机组成的系统总体架构设计，并根据用户需求建立E-R图、完成了系统数据库的设计。（2）设计以CC2530为核心的传感器网络节点模块、电源管理电路等，并选择TQ210板为ARM上位机、PC机为本地终端，完成了系统硬件平台的搭建。（3）完成了ZigBee传感器网络感知节点程序、执行器节点程序、协调器节点程序的设计，并且在所设计的终端节点程序中的传感器管理程序模块实现了对传感器种类的识别和对其能源的管理。同时，基于Linux

7、操作系统、Qt和SQLite，采用MVC模式架构，完成了ARM上位机监控软件的设计，采用UART/SPI串口通信方式实现了ARM与ZigBee协调器之间的数据传输功能。（4）建立了PH传感器温度补偿模型，采用基于自适应滤波算法的数据融合方法进行感知数据的处理、以提高数据检测精度，用运筹学中的存储论进行数据传输路径的优化、以进一步降低整个网络的能耗。最后在实验室中对所设计的系统进行了功能测试。实验结果表明本文设计的系统具有对空气温湿度、土壤温湿度、光照强度、二氧化碳、PH值等农业生产环境信息进行实时监测、存储、管理及动态分析的

8、功能，同时可通过控制继电器的开关状态实现节水灌溉的功能。关键词:ARM；UART/SPI通信方式；ZigBee无线传感器/执行器网络；自适应滤波；存储论IABSTRACTABSTRACTAgricultureisthefoundationofthenationaleconomy,while