草莓温室大棚智能监控系统的研发.pdf

草莓温室大棚智能监控系统研发的知识点： 一、草莓温室大棚智能监控系统研发的背景与意义： 在传统草莓温室大棚种植中，人工采集环境参数方式效率低，且难以实时反映数据，影响了草莓产量和品质。随着网络通讯技术的发展，农业信息化得到全面推进，物联网技术在农业中的应用为全面感知、可靠传送和智能处理农业信息数据提供可能，远程智能控制温室大棚成为现实。然而，国内智能监控系统与发达国家相比存在差距，主要体现在引进成本高、系统配套设施不完善、操作繁琐等。因此，本研究通过引入物联网技术和模糊PID控制算法，以低成本、精准控制、操作简便为目标，对草莓温室大棚环境监控系统进行智能监控研发。 二、物联网技术的关键点与研究现状： 1. 物联网技术概述：物联网（Internet of Things, IoT）是通过信息传感设备，按照约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种新型网络概念。 2. 系统关键技术：包括感知技术、传输技术和应用技术。感知技术主要涉及传感器等设备收集信息，传输技术则关注如何安全、可靠地将信息传送到目的地，应用技术主要关注信息的处理和应用。 3. 国内外研究现状：从农业物联网和温室大棚监控系统的国内外研究现状、以及系统控制算法的研究现状进行综述，发现国内相关技术仍有待提高。 三、草莓温室大棚监控系统设计要点： 1. 系统设计要求：需满足草莓温室大棚环境监控的特定需求，包括温度、湿度、光照等环境参数的实时监控。 2. 系统整体方案设计：将草莓温室大棚环境监控系统分为物联网感知层、物联网网络层、物联网应用层，并对每一层进行详细介绍。 3. 物联网架构设计：涵盖感知层、网络层和应用层的构建技术，设计适合草莓温室大棚监控系统的物联网架构。 4. 系统硬件设计：包括无线通信节点和传感器硬件的选型与构建。 5. 系统软件设计：涉及Z-Stack软件开发环境介绍、各功能节点程序设计、传感器节点软件设计及休眠程序设计。 6. 通信协议介绍：明确系统所使用的通信协议，确保数据的准确传递。 四、模糊PID控制算法在温室大棚监控中的应用： 1. 温室监控系统特点：温室大棚监控系统通常面临强耦合、非线性和滞后性问题。 2. 控制算法及控制器分析：介绍常见控制算法及其特点，并对比分析控制器性能。 3. 模糊PID控制器设计：结合模糊控制与PID控制，对温室大棚整个监控系统进行仿真，验证模糊PID控制器结构设计的有效性，并进行仿真结果分析。 五、数据处理与展示系统的设计与实现： 1. 数据处理系统设计与实现：详细介绍系统的运行环境、上位机软件设计与实现、数据库设计与实现。 2. 数据展示系统设计与实现：采用Web端开发技术实现环境参数数据的存储、查询、分析及后台数据管理，介绍Web端开发实现过程。 六、系统实现与展望： 1. 系统实现：在实验室与温室环境下的调试运行显示系统稳定性与可靠性。 2. 未来展望：对未来草莓温室大棚智能监控系统的发展趋势和技术进步提出展望。 通过以上知识点的总结和展开，本文提供了关于草莓温室大棚智能监控系统研发的全面理论基础和技术方法，为相关领域的研究与应用提供了重要的参考和指导。