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基于农业物联网的智能温室系统架构与实现 总被引：2，自引：0，他引：2
农业物联网能实现农业管理的数字化、网络化和精准化,基于农业物联网的温室监控系统可实现温室环境的远程监测和智能控制。通过分析温室监控的特殊需求并参考物联网的标准架构,提出了智能温室物联网的架构方案。根据该架构方案设计了完整的温室监控物联网:感知控制层基于Zig Bee和RS485传感器网络及计算机控制模块,并针对可靠性、可扩展性和低功耗进行了优化设计;网络传输层支持多种数据传输方式和数据同步机制,建立了系统层间数据枢纽;应用层包含数据中心、WEB服务器和智能控制策略系统,提供了基于Hadoop和My SQL的海量温室历史数据的云存储解决方案、高可用免维护的云服务器和基于大数据和机器学习的控制策略;终端接入层采用WEB前端技术和React Native为系统提供了可视化界面。该智能温室物联网系统在连栋塑料温室实验基地的长期工作表明:系统运行稳定可靠,能有效提高温室生产的科学管理水平。 相似文献
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基于物联网的温室大棚远程控制系统研究 总被引：6，自引：0，他引：6
为实现农业温室大棚的智能感知与远程控制,设计了基于物联网的智能化温室,研究了物联网在农业温室大棚的应用。首先,阐述了基于物联网的智能化温室工程整体方案,包括基础结构的设计、覆盖材料的选择、通风系统的设计以及保温系统的设计等,详细设计了智能化温室的结构。其次,对物联网的层次架构进行设计,为了兼容各类终端,在物联网标准的3层模式上附加了终端接入层,共计4层结构:终端接入层、系统应用层、中间件及感知层。然后,阐述了系统功能设计,在6大功能模块中着重阐述其中的数据采集功能以及数据分析预测功能,重点对涉及到的关键技术,即物联网关的设计、服务器通讯协议的实现及逻辑控制模式进行阐述。结合温室数据量以及传输模式,对主要命令字的代码及含义、消息头与消息体进行设计,对主要字段的定义名称、字段宽度及字段数据类型、含义等进行设计。 相似文献
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基于高斯过程建模的物联网数据不确定性度量与预测 总被引：3，自引：0，他引：3
物联网已经成为农业大数据最重要的数据源之一,自动观测数据的质量控制对农业生产分析以及基础科研数据应用非常重要。针对农业物联网观测的一类非平稳时间序列数据中的数据缺失、野值剔除、感知故障预警和长时间预测等问题,采用光滑弱假设高斯先验,构建了基于高斯过程的自回归模型表征的动态系统,并通过样本集学习,形成能考虑噪声干扰的传感变化规律建模,并可提供预测误差带用于预测数据的不确定性度量。针对原始数据的缺失和野值问题,采用基于高斯过程的短期预测,可补齐缺失数据,利用其不确定性度量可甄别数据野值,进行野值剔除与替换,并在此基础上判断感知故障;给出了基于输入数据不确定性传播的多步迭代预测方法,使长期预测仍可以跟踪农业数据的动态轨迹,并可为其预测值提供不确定性度量;将温室采集的真实传感数据用于分析试验,验证了高斯过程用于服务器端的农业时间序列数据采集质量控制的可行性。 相似文献
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农业物联网技术研究进展与发展趋势分析 总被引：32，自引：0，他引：32
以人力为主的现有生产模式与劳动力持续减少、人均农业资源匮乏与农业资源利用率低、新农民年轻化与劳动力老龄化是阻碍我国农业实现现代化的主要矛盾。依赖智能装备实现精准化、自动化和智能化的农业生产,提高农业生产率、资源利用率和土地产出率,是解决以上矛盾的重要途径。农业物联网是以挖掘农业生产力、提高农业装备精准化水平、实现农业生产智能化的新兴技术,集农业信息感知、数据传输、智能信息处理技术于一体,并根据大田种植、设施园艺、畜禽养殖、水产养殖以及农产品物流的重大需求,形成典型的产业应用。本文重点总结了近年来农业信息感知方向在农业个体标识研究与感知机理及工艺的最新发现、农业信息传输方向在低功耗广域网的最新成果、农业智能信息处理方向的农业大数据技术与农业人工智能技术的重大突破,提出以农业业务模型驱动农业业务控制、以设备管理设备的农业物联网架构,人的主要角色是实时数据与价值信息的消费者,农业物联网驱动的农机装备智能化作业是最主要的劳动力来源;进而对比国内外农业物联网技术应用与集成现状,分析农业物联网发展的制约因素,提出我国农业物联网发展策略,最终得出农业物联网技术的未来研究重点与发展方向。 相似文献
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基于ESP8266的低成本物联网连栋温室控制管理系统设计 总被引：1，自引：0，他引：1
针对现有物联网温室自动控制水平较低,管理模式落后,通信结构复杂,建网成本高等缺点,设计一种基于ESP8266的低成本物联网连栋温室控制管理系统。首先,给出系统的总体架构,并详细设计环境因子感知层、控制传输层和应用管理层;其次,以STM32作为温室内的控制器,对系统的硬件结构进行设计;进而,基于Qt Creator开发环境,设计远程监控端控制管理软件;最后,通过搭建物联网温室模拟试验装置,对本文所设计系统的可行性进行验证。试验结果表明,本系统所设计的低成本物联网温室控制管理系统可有效实现各环境因子的实时采集、控制与管理。 相似文献
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环境是设施农业中最重要的因素,因此需要对其进行准确的监测和控制。设施农业中安装了大量的传感器,适应利用物联网对生产环节进行监控。为此,基于物联网技术,设计了一个农业设施群的环境监控系统。信息感知层监测环境数据,通过信息传输层的ZigBee无线通讯网络传输给应用管理层;应用管理层接收数据并进行分析和存储,形成控制指令驱动执行相应的操作。在温室4种蔬菜种植环境的测试中,系统能够根据设定值对温度、光照强度、土壤含水量和害虫数量进行准确的监测和控制,各环境因子都维持在蔬菜最适的生长条件范围内。 相似文献
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为有效提升我国温室种植环境监控系统工作的智能化与精准化水平,以农业物联网为应用平台,针对监控系统进行设计研究.以温室种植的功能需求为切入点,采用物联网各层级分别构思、整体融合的方法,建立基于物联网的参数监测数学模型,并从软件设计与硬件配置两大维度构建完整的监控系统.试验结果表明:监控系统的网络数据丢包率可控制在0.70... 相似文献
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基于物联网的连栋蔬菜温棚环境监测系统设计 总被引：2，自引：1，他引：1
针对传统连栋温棚监测系统存在的成本较高、控制粗略、布线复杂等问题,设计了一种精准农业信息感知系统。系统基于物联网的精确感知、高效传输以及智能监控的特点,由无线感知网络、传输节点、GPRS无线传输网络和上位机管理等多个部分组成。温棚中的监测节点以C8051F410单片机为控制核心,通过无线传感网络进行通信,上位机以WEB服务器为平台,结合MS SQL Server数据库对数据管理。系统能够实时感知作物生长环境信息,并将参数传输到上位机管理系统,经专家系统判别后进行相应反馈调控。实验证明,系统可以对温室内的多种环境参数进行有效的监测,满足实际农业生产要求。 相似文献
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大数据背景下的智能化农业设施系统设计 总被引：2，自引：0，他引：2
《中国农机化学报》2016,(11)
针对目前农业设施管理和环境监测能力不足、农业生产相关数据积累不够、农业生产智能化程度不高等问题,以农业温室大棚为对象,应用物联网技术,设计一个能够实时采集温室大棚的温度、湿度、土壤温湿度、光照等环境信息,并通过WIFI技术接入互联网云端控制平台或移动客户端进行数据通信,实现环境数据的实时采集、显示、存储和共享,并对采集到的数据进行分析与判断、自动调控喷灌电机和加热设备的智能化温室大棚系统。实验表明,系统具有安装简单、界面友好、实用性强、易扩展等特点,Android客户端及微信公众号实现系统的远程移动管理,良好的数据接口有助于大数据采集与分析,能够适应智能农业的大数据应用需求。 相似文献
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温室环境控制方法研究进展分析与展望 总被引：7，自引：0，他引：7
温室环境优化调控方法和技术能有效改善温室作物的生产条件,提高光能资源的利用效率,从而实现温室作物的高产、高效、优质生产。为了充分利用国内外的研究成果,促进我国在该领域的研究与应用,从基于设定值、智能算法、多目标优化、多因子耦合和基于作物生长信息的环境控制方法等5方面,综述了温室环境控制方法的国内外研究进展。针对我国该领域的研究现状和存在的问题,提出今后应解决光/温/营养耦合高效控制机理、植物表型高通量检测方法等重大科学问题,突破信息感知、物联网、智慧管控等关键技术,形成具有中国特色的温室智能化测控技术体系。 相似文献
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农业物联网研究与应用现状及发展对策研究 总被引：31，自引：0，他引：31
农业物联网是新一代信息技术在农业领域的高度集成和综合运用,对我国农业信息化发展具有重要引领作用,改变了传统农业生产方式,促进了农业向智能化、精细化方向的转变。本文对农业物联网概念和技术体系构成进行了分析,总结了国内外农业物联网感知技术、通讯传输技术和应用关键技术的研究进展,分析了我国农业物联网发展的主要问题,从研究重点、发展布局、推进路径、应用模式和可持续发展机制等方面,提出了我国农业物联网应用发展的对策。 相似文献
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为解决目前温室群测控难、智能化程度低的问题,基于改进PSO算法提出一种多温室物联网群控终端变量协调控制方法。通过构建基于大数据的多温室分层分布式物联网群控集成系统,有效融合大数据技术、物联网技术、传感器技术以及智能控制技术,采用单个温室的多参数多变量协调控制方法,实现单温室智能化协调控制;通过加设总控制器,根据记录下的多温室作物生长环境参数变换情况,优化区间内浮点数的取值范围,当取值范围优化结果提升值比1%小,则停止寻优,将此时的最优参数输出,完成多温室群控终端变量协调控制。试验结果表明,稳定时设定的目标温度值的平均值为25.6℃,误差值为1.4℃,相对湿度平均值为47.60%RH,误差值为2.4%RH,光照强度和二氧化碳浓度也基本可以维持在一个较小的范围内波动,可在较短时间内将各项环境参数调控至温室预设目标环境参数值,提高多温室物联网群控终端变量智能化控制程度。 相似文献
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物联网技术在智能连栋温室中的应用研究 总被引：1，自引：0，他引：1
《新疆农机化》2015,(3)
针对现有温室管理过程中出现的人为因素干扰和粗犷管理模式带来的诸多问题,本文设计了一种基于物联网技术的设施农业远程控制系统,对作物生长环境进行精细化的智能管理,精确控制温室内温度、湿度、光照等环境因素,营造农作物生长的最佳环境,实现农业温室作物生产精细化、智能化、多功能的现代农业温室种植模式。 相似文献