智慧农业物联网系统设计Word文件下载.doc

1、 杨昌义装订交卷日期: 2017年01月 日I目 录摘 要随着经济社会的发展，农业已经越发智能化智慧农业是农业生产的高级阶段是集新兴的互联网、移动互联、云计算和物联网技术为一体，依托部署在农业生产现场的各种传感节点（环境温湿度、土壤水分、二氧化碳、图像等）和无线通信网络实现农业生产环境的智能感知、智能预警、智能决策、智能分析、专家在线指导，为农业生产提供精准化种植、可视化管理、智能化决策。基于ZigBee技术的智慧农业解决方案，成本低廉，是一般人都能负担的价格；控制更简单，让每一位刚接触的人都能轻松使用；功耗更低、组网更方便、网络更健壮，给您带来高科技的全新感受。您的温室大棚规模越大，基于Zi

2、gBee技术的智慧农业解决方案在使用中，要准确及时地操控所有设备，最值得关注的应该就是网络信号的稳定性。鉴于温室大棚的网络覆盖区域比较广泛，我们贴心为您呈现物联无线组网！智慧农业能有效连接物联Internet通信网关和超出物联Internet通信网关有效控制区域的其它ZigBee网络设备，实现中继组网，扩大覆盖区域，并传输网关的控制命令到相关网络设备，达到预期传输和控制的效果。基于先进的ZigBee技术，物联无线中继器无需接入网线，就可自行中继组网，扩散网络信号，让网络灵活顺畅运行，保障您的所有设备正常运行。主要采集温湿度，从而控制农植物的水分和光照。关键词:物联网；智慧农业；云计算；物联网架

3、构；ZigBeeAbstractWith the development of economy and society, agriculture has more intelligent wisdom agriculture is the advanced stage of agricultural production is a set of emerging Internet, mobile Internet, cloud computing and networking technology as a whole, relying on the sensor nodes deployed

4、 in various agricultural production field （environment temperature and humidity, soil moisture, carbon dioxide, intelligent sensing, image） intelligent warning, intelligent decision-making, intelligent analysis, expert online guide agricultural production environment and wireless communication netwo

5、rk, to provide accurate planting, visual management, intelligent decision for agricultural production.The wisdom of agricultural solutions, based on ZigBee technology has the advantages of low cost, is that ordinary people can afford the price control; more simple, let every just contact people can

6、easily use; lower power consumption and the network more convenient and more robust network, to bring you a new feeling of high-tech. The larger the size of your greenhouse, intelligent agriculture solutions based on ZigBee technology in use, to accurately and timely control of all equipment, the mo

7、st noteworthy is the stability of the network signal. In view of the greenhouse network coverage area is relatively wide, we are intimate for you to show the combination of wireless networking! Wisdom agriculture can effectively connected IOT Internet communication gateway and beyond Internet commun

8、ication gateway control regions of other ZigBee network equipment, implementation of relay network, expand the coverage area, and control command transmission gateway to the network equipment, to achieve the desired effect of transmission and control. Based on the advanced ZigBee technology, the phy

9、sical wireless repeaters do not need access to the network cable, you can relay network, the proliferation of network signals, so that the network flexible and smooth operation, to ensure the normal operation of all your equipment. The main collection of temperature and humidity, so as to control th

10、e water and light of agricultural plants.Key word：Internet of things; intelligent agriculture; cloud computing; Internet of things architecture; ZigBee目录第一章 绪论11.1智慧农业产生背景11.2物联网技术智能化管理11.3系统简介1第二章 总体方案32.1 可行性分析32.2 风险分析32.2.1.区域经济侧重风险分析32.2.2.国际经济风险分析4第三章 系统设计63.1智慧农业物联网技术分析63.2总体设计73.2.1智能农业控制系统7

11、3.2.2云计算系统83.3 数据储存与访问设计93.4 系统功能架构93.5 系统部署架构93.6 主要硬件设备103.6.1CC2530介绍103.6.2芯片引脚功能10第四章 总结14参考文献15致谢16IV第一章 绪论1.1 智慧农业产生背景农业信息技术是我国现代农业科技的重要内容，大力推进“信息化与农业现代化融合”是我国现代农业发展方向。“农业物联网”即利用物联网技术，即通过相应的智能传感器设备实时监控农业种植环境，并将各个相应的数据通过数据采集设备，经过无线网络系统传送到信息控制中心，进而对农业种植环境进行调节，智能控制农作物健康生长所需环境如温度、湿度以及光照、土壤温度、含水量，

12、及时灌溉系统。实现农业种植综合生态信息的自动检测，对环境进行自动监控。1.2 物联网技术智能化管理农业是关系着国计民生的基础产业，我国传统农业在向现代农业发展中面临着确保农产品总量、调整农业产业结构、改善农产品品质和质量，改善生产效益低下、资源严重不足且利用率低、环境污染等问题而不能适应农业持续发展的需要。因此，关于农业物联网技术的研究势在必行。物联网是以感知为目的的，实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络。物联网可以很好地应用到诸多领域，农业即是其中之一。通过在农业种植系统中安装相应的只能控制系统，实现对整农作物种植环境中各个参数的实时监控，及时掌握农作物生长环境的一些参数，并根据参数变化

13、适时调控来掌控农作物最佳的生长环境，将生物信息获取方法应用于无线传感器节点，为温室精准调控提供科学依据。1.3 系统简介基于物联网技术的农业种植监控系统核心包括以下几部分： 1）感知层：顾名思义，感知层相对于物联网而言，类似于人类的感觉器官，主要是用于识别物体并进行信息采集。信息感知层通过采用先进的传感技术，即利用温度、湿度、光照、风速等各种传感器，得到农业生产过程中的精细化信息，如设施内温度、湿度、光照情况、CO2浓度、土壤湿度、营养液浓度等信息，是对植物生长状况进行判定的基础。数据感知与采集，实现种植环境中的土壤湿度、空气温度湿度、光照及自动灌溉系统的实时感知的试纸传送到ZigBee协调器

14、节点上；2）应用层：信息应用层通过对数据进行科学处理而制定相应的管理决策，从而实现对农业生产过程的控制。例如利用无线传感器网络获取作物生长环境的温湿度、光照强度等信息，并对各类信息进行分析，依据制定的管理策略，与传动机构进行通讯，控制传动机构，进行自动灌溉、施肥、加温、控光等，同时对异常信息自动报警。该系统负责对采集的数据进行存储、信息处理和控制指令的下达，为用户提供分析 决策依据，用户可随时随地提供电脑灯终端进行查询。物联网技术的农业种植环境监控管理系统功能结构框图如图1.1所示。图1.1系统功能结构图14第二章 总体方案2.1 可行性分析由于农村地区村民想摆脱农耕生活，中国东部、南部及中部

15、地区数百万公顷的农田冬季遭弃耕。农业部的统计资料显示，中国南部16省2150万公顷农田冬季无人耕种，占16省总耕地面积的46.6%以上。中国农业科学院研究员卢布表示，这一现象可能是因为“农民不愿意把时间花在种地上，而是想要去城里工作赚更多的钱。”现在新一代的打工潮中不断出现年轻的90后面孔，但农田里劳作的人们可谓真是书本上读到的“农民伯伯”，年轻一代的劳动力在农村流失巨大，日出而作日落而息的生活对他们似乎毫无吸引力。农业作为一个古老的行业，在历朝历代的中国都是立国之本。中国是一个农业大国，却不是农业强国。土地分散、生产效率低、技术落后等导致的竞争力不强一直都是阻碍我国农业发展的重要因素。中国农业大部分还处于靠天吃饭的局面，随着科学技术的发展，农业的工业化、信息化是趋势所在 目前农业信息化技术在农业中的应用已经从零散的点的应用发展到全面应用，信息的有效沟通和高效利用使得农业生产系统、农业管理系统、农业市场系统、农村生活系统等农业系统的运转更加有效、智慧，物联网技术的发展将真正促成智慧农业的诞生