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农业监测智慧化需要实时、高效、可靠的视频数据处理和传输方案,为了解决传统基于CPU和GPU架构的系统速率低、实时性差的问题,设计了基于Zynq架构的PCIe级联网口的高速传输系统。针对PCIe接口开发,在硬件层面,优化配置XDMA IP核参数,完成接口的数据收发引擎设计,并基于MIG 7 IP核优化配置了DDR缓存区。在软件层面,基于PCIe驱动,调度VLC软件完成视频数据读取,实现板卡和上位机之间数据的快速收发和流畅播放。针对网口协议栈的实现,利用ARM可编程特性,调度LWIP轻量级协议栈,完成TCP协议的开发,实现了网口的数据快速收发,避免了上位机CPU直接处理网络协议的时延和运算开销。此外调度AXI协议完成PCIe接口和网口的高速连通。在Zynq MZ7030FA平台上传输视频文件对系统进行速率和可靠性实测。结果表明：网口传输速率达800 Mb/s,基本实现了千兆以太网;PCIe接口的最高传输速率达816 MB/s,逼近硬件PCIe 2.0 x2的最高速率,且整个系统在应用层上实现了可靠传输。本文的研究为农业监测视频传输应用提供了高效可靠的解决方案,且系统具有较好的扩展性和推广性... 相似文献
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大规模用水节点的灌溉物联网监控系统设计 总被引：1，自引：0，他引：1
针对现有的大部分智能灌溉的农业物联网系统难以满足大范围多布点的实际灌溉监控管理需求的问题,结合现阶段大规模农业灌溉对海量用水节点监控管理的需求,设计基于工业常用的MODBUUS-RTU协议以及TCP协议进行测点数据的查询和检测站点的管理系统,测点传感器可采用任何满足协议要求的流量传感器;设计IOT服务器和WEB服务器2个服务进程,IOT服务器负责从电磁流量计中查询获取数据并上传至数据库,解决协议识别解析和高并发问题,提高系统处理大量监控节点的能力;Web服务器从数据库查询相应的数据信息并进行权限管理,方便系统规模扩展;为了便于系统管理,设计开发具有测点数据查询以及设备管理等功能的配套微信小程序.设计的灌溉物联网系统在实现基本灌溉监控的基础上,综合考虑大规模节点部署、海量数据并发、系统权限控制等现实性问题,为实现节水灌溉提供了切实可行的解决方案. 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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《南方农机》2021,(14)
温度采集是测量系统中重要的指标之一,针对当前温度采集系统存在的传输距离短、实时性差、成本高等特点,笔者设计了一种基于FPGA的智能温度采集系统。该智能温度采集系统分为数据采集前端和后台数据处理两部分。数据采集前端采用FPGA作为中央处理器,通过Wi Fi模块将数据发送到OneNet平台上,实现数据的远程查看,还可以通过以太网收发电路将温度信号发送到后台数据处理端,实现温度采集电路的数据传输。后台数据采集端包括服务器和数据分析处理软件,可接收主机传输过来的温度信息,实现前端温度信息的远程监控。另外,可以通过在服务器上进行必要的参数远程设置,实现温度智能检测的目的。 相似文献
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基于ARM的蛋鸡养殖场网络视频监控系统设计 总被引：3，自引：0，他引：3
提出了一种基于嵌入式技术的蛋鸡养殖场网络视频监控系统设计方案。在嵌入式终端上搭建Linux操作系统环境,并行处理视频和图像:通过H.264编码对基于V4L采集的视频进行压缩,并通过RTP/RTCP和UDP协议将视频传输到监控平台上进行解码和显示;同时采用Ohta阈值对帧拼接的图像进行二值化,获取距离图像,以鸡蛋半径为阈值再次进行二值化并对鸡蛋计数,通过OSD技术将鸡蛋总数叠加到视频上。现场试验表明,监控平台上实时显示的视频清晰,鸡蛋计数平均准确率为96.07%。 相似文献
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为了提高播种机自主导航控制系统的精度和导航机器视觉系统图像的处理速度,实现实时导航功能,降低数据接收和参数解算的时间延迟,将FPGA引入到了导航系统的设计上,有效提高了播种机的导航精度和效率。以播种机导航中心线的追踪为例,通过追踪误差的仿真模拟,验证了FPGA在导航系统中使用的可行性。模拟仿真结果表明:采用FPGA反馈系统可以明显提高导航系统导航中心线追踪的准确性,从而提高导航系统的精度。 相似文献
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为实现对大规模养鸡场内环境的远程监控,设计了基于ZigBee无线传感器网络和以太网技术的远程监控系统,可以对鸡舍内的温度、湿度、光照以及红外报警等信息进行实时采集和远程监控.该系统采用SPCE3200单片机、UZ2400射频收发器组成符合ZigBee协议规范的星型网络结构,利用ENC28J60以太网控制器实现数据远程传输.实验证明,该系统性能可靠,具有良好的实时性和扩展性,可应用于其它相近场所. 相似文献
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通过对当前脱绒棉种分选实现方法的对比,给出了一种双CCD(Charge-coupled device)检测FPGA(Fieldprogrammable gate array)分选实现的方法。通过图像采集模块、数据传输模块和分选模块的分析与设计,结合仿真分析和测试试验,验证了色选机系统效果。其中,图像采集模块采样彩色线阵CCD对脱绒棉种进行成熟度信息采集、黑白线阵CCD对棉种进行完整度信息采集;数据传输模块完成采集数据的传输任务;分选模块依据成熟度和完整度信息对棉种进行判别分析。试验结果表明,色选机系统能够完成对棉种特征信息的采集、数据传输以及分选判别工作,能够满足色选机设计要求。 相似文献
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针对解决苹果采摘机器人众多传感器数据采用有线传输,数据线纷繁杂乱、检修不便等问题,以及其直动关节在伸缩过程中对末端执行器传感器数据线容易扯断纠结等具体情况,设计了传感器无线数据传输系统。首先对苹果采摘机器人无线数据传输进行了整体设计,对无线通信模块电路、USB通信电路进行了选型设计,同时设计了部分传感器的信号调理电路;其次为了无线数据实时、可靠的传输,在方法上采取了质效控制措施,并制定了数据传输协议,然后进行了无线数据传输的程序设计,最后通过测试结果验证了传输协议的健壮性,数据传输的高效性,并根据测试结果与系统开销之间进行协调,选取了最优设置参数。该研究为采摘机器人及其他农产品生产机器人数据传输提供了一种无线实现方式和新的实现方案。 相似文献
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以植保无人机通信系统为研究对象,分析了原有的串口通信方式存在信息传输通道分配不合理及信息传输效率低的弊端。为对通信系统进行改善,基于物联网架构对原有的串口通信方式分别进行软件及硬件设计改进,完成基于物联网架构的植保无人机通信系统设计。对系统运行环境进行模拟,进行对比试验,结果表明:基于物联网架构的植保无人机通信系统可有效降低信息传输过程中出现的通道分配不合理概率,可大幅度提升信息传输效率。 相似文献
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文章设计了一种基于CAN总线与无线数据收发的系统,给出了软硬件设计方案,并对无线数据传输、CAN通用应用层协议的开发以及CAN接口中断处理等关键技术问题进行了重点研究,同时对设计中的难点及实现过程中应注意的问题进行了介绍。经系统测试,该系统使用方便、工作可靠性较高,达到了设计要求,具有一定的参考和应用价值。 相似文献
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随着农业自动化技术的不断发展,无人驾驶播种机被逐渐应用到农业生产中,由于其远程监测和控制技术还不成熟,还无法达到无人化作业的水平。为此,将光纤传输和以太网通信技术引入到了无人驾驶播种机监控系统的设计中,并以AT89S52单片机为控制核心,以太网模块作为接口,采用光纤作为传输媒介,利用摄像头和传感器采集现场速度数据及播种机的运行情况,实现了基于以太网的远程无人驾驶播种机的监测与控制。为了验证方案的可行性,对监控系统的性能和播种机的总体性能进行了测试,结果表明:光纤以太网的丢包率较低,播种机的漏播率和重播率都较低,可以满足自动化作业的需求。 相似文献
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描述了一个基于FPGA的LED点阵显示设计方案.该设计使用VHDL语言编程,利用数字系统设计自动化(EDA)技术实现全硬件方式的LED点阵显示,在QUARTUS Ⅱ平台上通过了编译和仿真.该系统设计简单,运行起来工作正常,性能稳定,显示可靠. 相似文献
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随着无线通信、云计算技术的不断发展和成熟,物联网被广泛应用于各个产业领域,建设面向智慧校园的物联网云平台在高校迅速发展起来。基于此,本文对智慧教室物联网云平台感知层和网络层的硬件结构和网络协议进行设计与实现。基于ZigBee组网,利用无线传感技术,实现了智慧教室多网络节点的感知与控制。选用CC2530为主控芯片,设计基于ZigBee技术的通用模块,实现各种传感数据的采集,同时利用规范的协议参数完成数据包传递的功能。教室内ZigBee网络采用星型组网,实现了教室内控网络的通信,规范了数据帧格式。各教室通过WiFi技术将汇总的传感数据上传到云端服务器的智能教室软件平台,同时接收平台控制指令。经实验验证,所使用的基于ZigBee的通信方式能够有效支撑面向智慧教室的多源异构传感器传输数据的实时性、有效性和稳定性。 相似文献
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基于时间自动机的温室环境监控物联网系统建模 总被引：1，自引：0，他引：1
由于温室环境的复杂性,系统设计的不合理会直接导致数据的不确定和系统的不稳定。基于体系结构的物联网层次模型对物联网的实施具有指导意义,但是体系结构模型没有提供系统建模工具和模型验证的方法。基于时间自动机理论的建模与模型验证方法是一种对物联网系统建模的有效手段,能在系统设计时提高系统的稳定性,保证系统设计的正确性。通过对智能温室监控物联网系统的分析,从系统实施的角度重新对温室环境监控物联网系统进行了层次划分,利用时间自动机理论对系统中的相应组件进行建模,在对各个子系统分别建模的基础上形成了时间自动机网络模型。最后利用时间自动机建模工具UPPAAL,对已经建立的形式化模型进行了系统逻辑正确性验证与系统执行时序验证。结果表明,利用时间自动机理论及其建模工具UPPAAL可以对智能温室监控物联网系统进行建模及模型验证,可以在系统设计时对系统进行准确的模型分析,避免系统设计错误,降低系统设计缺陷,在系统投入运行中规避设计风险,从而提升系统的稳定性与可靠性,确保系统设计的正确性。 相似文献
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《农机化研究》2021,43(8)
为了解决微耕机的安全问题,开发了基于姿态识别与物联网报警的微耕机安全防护系统。首先,阐述了微耕机安全系统的总体设计方案与功能原理,即通过陀螺加速度传感器反馈的微耕机姿态数据识别人体跌倒事件,并在危险发生前关停微耕机。为此,通过物联网系统实施远程报警,有效解决机载控制器失效时的二次安全防护问题;其次,分别介绍了该安全系统的硬件和软件构成,包括机载控制器和物联网系统的具体设计方案;最后,针对机载控制器分别进行了台架测试和大田测试,针对物联网系统进行了远程通信测试,从而验证了系统的有效性和合理性。研究结果表明:微耕机安全系统不仅便于安装、安全可靠,而且具有较低的应用成本,能够满足一般工况下微耕机的安全防护需要,具备进一步推广应用的价值。 相似文献