基于物联网的智能农田远程监控系统的设计

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1、工学硕士学位论文基于物联网的智能农田远程监控系统的设计姜元哈尔滨理工大学2016年3月国内图书分类号：TP399工学硕士学位论文基于物联网的智能农田远程监控系统的设计硕士研究生：姜元导师：张旭辉申请学位级别：工学硕士学科、专业：信号与信息处理所在单位：测控技术与通信工程学院答辩日期：2016年3月授予学位单位：哈尔滨理工大学ClassifiedIndex：TP399DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringDesignofRemoteMonitoringSystemforI

2、ntelligentFarmlandBasedonInternetofThingsCandidate：JiangYuanSupervisor：ZhangXuhuiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：SignalandInformationProcessingDateofOralExamination：March,2016HarbinUniversityofScienceandUniversity：Technology哈尔滨理工大学硕±学位论文原创

3、性声明本人郑重声明：此处所提交的硕壬学位论文《基于物联网的智能农田远程监控系统的设计》，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕±学位期间独立进行研巧工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研巧成果。对本文研巧工作做出贡献的个人和集体，均已在文中明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名；日期；年３月於日哈尔滨理工大学硕±学位论文使用授权书《基于物联网的智能农田远程监控系统的设计》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕±学位期间在导师指导下

4、完成的硕：ｔ学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨理工大学所有，本论文的研巧内容不得其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部口提交论。工大学可Ｗ采用影文和电子版本，允许论文被查阅和借阅本人授权哈尔滨理印、缩印或其他复制手段保存论文，可布论文的全部或部分内容。本学位论文属于保密□，在年解密后适用授权书。不保密团。（请在ｔｕ上相应方框内打Ｖ）作者签名：Ｉ文３日期：年ｉ月？〇日导师签名：＾日期：决八占年义月＾巧基于物联网的智

5、能农田远程监控系统的设计摘要我国是农业大国，温室大棚种植已经成为一些地区的主要经济来源。温室大棚技术的不断改进，提高了农业的数字化和自动化水平。物联网是将无线传感器、RFID、嵌入式系统和计算机网络等进行结合而产生的一种新兴技术，农业生产领域结合物联网技术在我国还是一个相对较新的课题。为了保证无线传感网络节点有效合理的分布在大规模温室大棚中，文章分析了传感器节点的传输距离和剩余能量之间的关系。通过MATLAB对其进行仿真，并对结果进行分析，得出改进后的LEACH路由协议算法更能够延长网络的生命周期，提高整个网络的通信

6、效率。论文还建立了一个温室大棚的能耗模型，为温室大棚内网络拓扑结构的选择提供了理论依据。系统采用ZigBee技术组建无线传感器网络，实现了温室内的温度、湿度、二氧化碳浓度、光照强度以及植物生长情况等信息的采集与传输，以及对水泵、灯光和排风等设备的无线远程控制。嵌入式网关是整个远程智能监控系统的控制中心，它由Tiny6410开发板、ZigBee模块和GPRS模块等构成，主要进行接收传感器终端采集的数据，发送和接收控制终端的指令，并对异常状况及时发送报警短信。采用Linux作为嵌入式平台的操作系统，首先进行嵌入式环境的搭

7、建，然后对BootLoader、内核以及根文件系统的配置和移植，最后移植了Boa服务器、SQLite数据库、Mjpg-streamer等软件。编写了HTML静态监控网页，并采用B/S模式和动态CGI接口实现Boa服务器和静态网页之间的数据交互。同时，系统采用USB摄像头，通过PC端浏览器对温室大棚进行实时动态监测，实现远程在线查看作物的生长状况及病虫害等情况。整个监控系统搭建完成后，通过一键联动的功能，系统可以在不经过人工干预的情况下实现对温室环境的自动调节。登录PC机端浏览器上的监控网页，点击网页上相应的按钮实现对

8、温室大棚内相应设备的打开或关闭。当温室中的环境参数出现异常时，系统可以通过GPRS模块发送短信提示用户。最后进行整体测试，系统基本能够实现预期的设计目标。关键词物联网；温室大棚；嵌入式；LEACH路由算法--IDesignofRemoteMonitoringSystemforIntelligentFarmlandBasedonInterneto